Фазированный впрыск или попарно параллельный


"Датчик фаз" - ставить или не ставить? Как правильно выбрать фазу впрыска?

Maxi(RPD)

   Наверно все знают очередность открытия форсунок в различных видах впрыска, если не все - вот картинки для двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 (ВАЗ) на различных типах впрыска реализуемых системами Январь-5.

 

 

   Итак поясню подробнее, фазированный впрыск подразумевает наличие на двигателе специального датчика фаз, установленного на впускном распределительном валу, по этому датчику система определяет фазу впуска 1 цилиндра. При фазированном впрыске форсунка открывается 1 раз за 2 оборота (1 раз за цикл в 4-х тактном двигателе). Фазированный впрыск штатно реализован на всех двигателях 2112, кроме самых старых систем (где в ГБЦ не предусмотрено место под ДФ). При попарно параллельном впрыске форсунки открываются 2 раза за цикл - таким образом всем цилиндрам обеспечиваются более менее равные условия, без применения датчика фаз. При отказе ДФ система также переходит в попарно параллельный режим. Ранее в таком режиме работали двигатели 2111 под нормы Евро-2. Одновременный впрыск не обеспечивает даже ,более менее равных условий сгорания топлива в цилиндрах, так что его рассматривать не будем вообще, это удел примитивных систем управления из прошлых веков, он приводится только для примера. Так же для примера скажу, что одновременный впрыск реализовывался на двигателях 2111 с эбу Я5.1.1-71 под нормы Россия-83.

 

   Вернемся к нашим баранам - а именно преимуществам фазированного впрыска:

 

1) Выше точность дозирования топлива на ХХ и низких нагрузках в случае применения форсунок с большой производительностью.

2) Отсутствует 2-й "лаг" (достаточно скользкий участок времени переходных процессов открытия и закрытия форсунки, зависящий от характеристик форсунки и напряжения бортсети в автомобиле, которое может быть довольно нестабильным в процессе эксплуатации). Кроме того это несколько увеличивает диапазон регулирования при выходе форсунок на большие времена впрыска (80% открытия и более).

 

3) Селекция детонации ведется поцилиндрово а не попарно. В принципе двигатели не идеальны, возможно небольшое различие в камерах сгорания, вызывающее одиночные детонационные стуки в одном из цилиндров при работе на достаточно ранних углах. В этом случае без ДФ отскок по детонации будет распространятся сразу на 2 цилиндра, что приведет к некоторой потере момента двигателем.

 

4) Возможность задать момент открытия форсунки четко связанный с рабочими процессами в двигателе.

 

   Подробнее остановимся на 4-м пункте, что же такое фаза впрыска и как она влияет. Для ответа следует немножко ознакомится с теорией двигателя. Наверно все знают, что на режимах частичных нагрузок, особенно в зонах малых дросселей, предел обеднения смеси фактически определяется пределом ее воспламеняемости. Если мы будем обеднять смесь дальше - возникнут пропуски в работе двигателя, провалы и рывки. Для холостого хода таким пределом является порог, когда обороты двигателя в результате пропусков будут дестабилизироватся. Но как не странно двигатель работающий в фазированном режиме допускает гораздо более бедные смеси на режимах как низких нагрузок так и хх.

   

   В принципе это несложно объяснить. Впускной клапан обычно открывается с некоторым опережением ВМТ а выпускной закрывается с запаздыванием от ВМТ, это состояние называется перекрытием (overlap). Мы возьмем для примера попарно параллельный режим, - часть топлива в любом случае попадает на закрытый впускной клапан, некоторые фракции испаряются некоторые находится в виде взвеси. Если нагрузка не велика - в ресивере как правило давление небольшое (20-40kpa), а в цилиндре в конце такта выпуска давление все еще может сохранятся достаточно высоким. В этом случае при открытии впускного клапана возникает мощный обратный выброс, топливовоздушная смесь которая находилась перед клапаном выбрасывается в ресивер, в результате этого отдельные фракции топлива могут конденсироваться на стенках ресивера и вовлекаться в процесс сгорания гораздо позднее, чем это нужно. Еще одна аномальная ситуация может возникать в режимах где перекрытие обеспечивает продувку камеры. В этом случае часть концентрированной топливовоздушной смеси находящейся перед впускным клапаном может пролететь в выпуск в несгоревшем виде, что ведет к росту CH и расхода топлива. Все это возможно не так важно если вы пытаетесь получить от двигателя максимальную отдачу, но для гражданского двигателя очень желательно еще обеспечить минимальный эксплуатационный расход топлива.

 

   Проанализировав сказанное несложно сформулировать критерии выбора "фазы впрыска", исключающей описанные нежелательные эффекты:

 

1) На низких оборотах и нагрузках оптимальный момент открытия форсунки должен совпадать с закрытием выпускного клапана (либо чуть чуть раньше за счет ее лага и скорости движения воздуха).

2) Если время впрыска больше фазы впуска момент открытия надо сдвигать раньше от прежней точки с таким расчетом, чтоб форсунка закрылась чуть раньше, чем закроется впускной клапан. Опять же необходимо учитывать время пролета струи топлива от форсунок до камеры сгорания - т.е. фаза впрыска должна зависеть от того где именно установлены форсунки.

 

3) Соседние цилиндры могут оказывать сильное влияние в случае асимметричных схем впуска или схем с "пустыми" сегментами впуска (такое наблюдается с 4-х тактными двигателями у которых 2 или 3 цилиндра). При выборе фазы это обязательно должно учитыватся.

 

   Очевидно, что просто установка датчика фаз дает не много преимуществ, но если поработать с фазой впрыска на конкретных распределительных валах и правильно выбрать составы на низких нагрузках - можно получить серьезную экономию топлива. Поэтому я для себя решил - датчик фаз обязательно должен быть если машина используется для езды по городу. Для многих тюнеров препятствием установки ДФ является отсутствие пластинки маркера ДФ на регулируемом шкиве впускного вала, эта проблема решается элементарно - просто переставьте пластинку с стандартного шкива и закрепите винтами М4.

ДМРВ или ДАД?

 

   Сначала следует вкратце описать отличия прямой методики измерения расхода воздуха от косвенной. ДМРВ термоанемометрического типа работает следующим образом: сквозь нить или пленку пропускается импульс тока, этот ток вызывает нагрев пленки, при этом сопротивление пленки растет, микрочип смонтированный в корпусе ДМРВ может контролировать сопротивление и регулировать импульсы тока, таким образом очень точно поддерживая температуру пленки постоянной. Проходящий около пленки поток воздуха вызывает ее охлаждение, которое определяется количеством воздуха и его температурой. Таким образом расход воздуха пропорционален энергии затрачиваемой на поддержание температуры пленки. К сожалению это накладывает определенные ограничения на методику:

 

1. ДМРВ не может распознать направление движения воздуха, поэтому его стараются ставить как можно дальше, да еще за поворотом потока от дросселя. И физически сделать очень сложный канал препятствующий току воздуха в обратном направлении. Если создаются условия для пульсации потока на впуске в районе ДМРВ - показания ДМРВ ЗАВЫШАЮТСЯ! А создать их очень просто - просто увеличьте фазу валов, вы получите такой импульс при открытии впускного клапана, который уж точно дойдет до ДМРВ. Уберите хобот и состыкуйте ДМРВ с дросселем - показания опять будут завышены...

 

2. Фактически датчик измеряет расход в очень маленьком сечении - порядка 1/50 сечения корпуса, считается, что поток во всем сечении корпуса ламинарный, на входе в ДМРВ для выравнивания скоростей во всем сечении расположена сетка. К сожалению тюнеры очень любят выкидывать сетки, которые "якобы не нужны и являются рестриктором" (кстати модное слово), ставить фильтры "низкого сопротивления" оборудованные конусами и "дудками", и что самое интересное - эти конуса и дудки в отличие от самого фильтра зачастую даже работают, что вызывает отрыв потока от стенок ДМРВ и приводит к тому, что основная масса воздуха проходит через среднюю часть, где расположен измерительный элемент - показания ДМРВ снова завышаются! Не многие понимают причинно следственную связь, и поэтому в форумах встречаются описания положительного эффекта от ФНС подкрепленные логами завышенного расхода воздуха (которые конечно ничего общего с реальностью не имеют).

 

3. Характеристика расхода воздуха выдаваемая ДМРВ экспоненциальна. (у ДАД линейная характеристика). Таким образом точность вычисления расхода воздуха у метода с ДМРВ экспоненциально падает с ростом расхода. Так например если мы возьмем две последние точки в характеристике ДМРВ ВАЗ то мы увидим, что одна только ошибка в один шаг квантования (которая возникает просто по природе АЦП) дает нам погрешность оценки расхода = 1.5% Поэтому на заводских машинах в области больших расходов разработчики постоянно сильно перестраховываются и используют смеси значительно богаче, чем это надо, чтоб нивелировать возможные последствия ошибок измерений.

 

    Исходя из вышесказанного можно выявить достоинства ДМРВ, фактически на его показания не влияет изменение объема двигателя, подъема клапанов и другие модификации слабо влияющие на волновые явления на впуске.

 

    Бытует мнение, что программа под ДМРВ проще настраивается. К сожалению реальность в том, что к настройке это не имеет никакого отношения. Просто систему с ДМРВ сложнее ввести в состояние, когда появятся реально ощущаемые водителем проблемы, которые он может связать с качеством настройки. Например рывки или провалы, вызванные пропусками воспламенения (беднотой), поскольку основная часть проблем с ДМРВв приводит к обогащению смеси - а обогащать смесь можно практически до бесконечности, вплоть до черного дыма из трубы и расхода 20 литров в городе. Естественно такой автомобиль "не едет", но и проблем вроде бы нет - "все настроено" ;). Если же система с ДМРВ каким-то образом обедняется - то в основном это происходит из за неучтенного подсоса воздуха, что является обычной неисправностью и элементарно диагностируется.

 

   Теперь рассмотрим достоинства и недостатки косвенного метода расчета наполнения двигателя воздухом с применением датчика абсолютного давления. У ДАД есть несколько преимуществ:

1) он намного дешевле,

2) он надежнее (выход из строя редкий случай),

3) он позволяет манипулировать длинной впускного тракта и убрать повороты потока.

4) Он обеспечивает гораздо лучшую отзывчивость автомобиля на дроссель.

   

    К недостаткам ДАД следует отнести:

1) несовершенство алгоритма оценки расхода воздуха, что требует при калибровке для обеспечения удовлетворительной работы автомобиля на низких нагрузках задавать довольно богатые смеси

2) сильное влияние конфигурации двигателя на оценку расхода, двигатель с ДАД требует перекалибровки при любом вмешательстве в железо (валы-впуск-выпуск).

 

   Алгоритм оценки расхода воздуха постоянно совершенствуется, об этом можно прочитать тут

Прикрепленные картинки позволяют наглядно увидеть некоторые проблемы с динамикой при использовании ДМРВ для оценки расхода воздуха.

 

 

 

 

    При открытии дросселя 0-25% происходит не совсем адекватный скачок расхода воздуха. Дальнейшее открытие 25-50% как не странно не вызывает изменения расхода, хотя обороты довольно высокие. Переход 50-75% приводит к росту расхода, однако можно заметить, что в дальнейшем на ДМРВ появляется болтанка, которая несколько компенсируется фильтрами GBC, а расход падает.

 

 

 

   C ДАД реакция на изменение положения дросселя гораздо более четкая. Расход растет фактически пропорционально, система быстро стабилизируется в новой режимной точке.

 

Настройка на Стенде или на Дороге?

 

   Вопрос по методике настройки часто возникает в форумах, при этом можно услышать достаточно категоричные высказывания в пользу того или иного метода, как правило ничем не подкрепленные. Итак давайте разберемся по порядку. Для начала нам надо понять в каких случаях необходимо руководствоваться выходными показателями двигателя (мощностная характеристика) как критерием его настройки, а в каких это не нужно и возможно даже вредно.

 

   Мощностной стенд как измерительный прибор. Насколько можно доверять графику с мощностного стенда как критерию оценки влияния изменений в программе на момент двигателя!? Замер проводит оператор - следовательно на его результаты может влиять человеческий фактор, кроме того стенд имеет конечную точность снятия данных о моменте, в стенде и трансмиссии автомобиля есть множество вращающихся деталей и подшипников, силы трения в которых могут зависеть например от температуры смазки. Как показывает практика относительная погрешность стенда на серии последовательных замеров достигает значений 2-3%. Для конкретного стенда определить эту цифру можно последовательно измерив мощность одного и того же автомобиля, ничего в нем не изменяя и сравнив несколько графиков. Вы должны понимать, что стенд позволяет оценивать только те изменения, влияние которых больше его собственной относительной погрешности!

 

   Связь состава смеси и мощности. Опыты показывают, что состав смеси при котором двигатель отдает максимальную мощность определяется исключительно химизмом процесса горения - т.е. компонентным составом конкретного топлива! И абсолютно никак не зависит от конструкции двигателя и его систем. Таким образом если мы настраиваем машину по критериям максимальной мощности на некое абстрактное товарное топливо, скажем АИ98 - нам совсем не нужен стенд, для того, чтоб выставить необходимые составы, поскольку они известны однозначно для всех автомобилей и двигателей. Можно просто руководствоваться показаниями широкополосного лямбда-зонда и проделать всю настройку на дороге используя системы съема данных (логеры) или автоматической адаптации топлива (auto mapping).

 

   Для турбодвигателей как правило выбираются составы более богатые, чем мощностные, чтоб обеспечить на приемлемом уровне температуру в камере сгорания. Совсем другое дело если топливо не является товарным бензином, либо является смесью кислородсодержащих компонентов с бензином, тогда стенд необходим для определения, какое AFR для конкретного топлива будет оптимальным с точки зрения получения максимальной мощности двигателя. Дальнейшие настройки автомобиля на данный AFR опять же могут быть проведены на дороге.

   Следует заметить, что многие стенды имеют псевдо-широкополосные датчики состава смеси LSM-11, мало того, что это оборудование применялось для настройки около 10 лет назад и в настоящий момент безнадежно устарело, оно еще и абсолютно безграмотно подключается в систему выхлопа (дело в том, что контакт нерабочей части корпуса зонда с выхлопными газами может искажать его показания), сейчас для настройки рекомендуется использовать только датчики серии LSU и оборудование на их основе, причем обязательно установленные штатно - в отверстие в выпускном коллекторе или даунпайпе. Не следует опираться для настройки автомобиля на результаты стендовых замеров состава смеси и графики таких составов полученных с использованием LSM датчика!

 

   Связь УОЗ - мощность. В отличие от топлива угол опережения зажигания очень сильно зависит как от конструктивных факторов двигателя, так и от состава смеси. Причем оптимальный угол однозначно определяется максимальным моментом двигателя (при условии, что топливо уже настроено). Однако сам диапазон допустимых углов невелик и влияние угла на мощность гораздо меньше, чем влияние топлива, и это влияние в основном определяется конструктивном камеры сгорания двигателя. А именно расстоянием которое фронт пламени проходит от свечи до самого удаленного участка камеры.

   

   Например на двигателях с клиновой камерой сгорания где значения оптимального УОЗ как правило очень велики (35 градусов на 6000) влияние УОЗ так же очень велико и составляет около 1% на градус, однако в подобных двигателях УОЗ как правило всегда находится за гранью детонации. Т.е. фактически как фактор настройки УОЗ в таком двигателе должна выступать детонация а не мощность. В этом случае стенд будет хорошим помощником но не более того. В двигателях с шатровой камерой сгорания (оптимальный уоз 25-27 градусов на 6000) влияние УОЗ на мощность гораздо меньше и находится в пределах 0.4-0.7% на градус однако в этом случае использование стенда как критерия настройки предпочтительнее, поскольку УОЗ как правило лежит перед гранью детонации и избежать излишне ранних углов можно исключительно контролируя момент двигателя.

 

   Скорость воздуха и температура на впуске. При движении автомобиля по дороге основная часть его мощности расходуется на преодоление аэродинамических сил. Попробуйте высунуть руку в окно на скорости 100км/ч - и вы почувствуете насколько велики эти силы. На стендах же как правило для имитации движения и охлаждения радиатора используют вентиляторы, которые к сожалению не могут имитировать скорости потока воздуха достигаемые на дороге, что приводит к повышению температуры воздуха в подкапотном пространстве, в впускном трубопроводе и температуры отдельных элементов двигателя. Стив Динан в своей работе "Дино тест современных двигателей БМВ" http://www.dinancars.com/bmw/technial-info/dynamometer-testing-and-the-modern-bmw-engine показывает каких значений могут достигать температуры воздуха, масла, и блока цилиндров двигателя на реальной дороге и на стенде, и как влияет настройка в условиях стенда на поведение современной системы управления двигателем BOSCH Motroniс (детонационная коррекция и топливная коррекция). Основной вывод который можно сделать из этой статьи - если система управления не имеет на 100% адекватные модели учета температур воздуха и двигателя для расчета наполнения и УОЗ, настройка такой системы на стенде противопоказана. Ее необходимо производить на дороге, чтоб как можно точнее приблизится к условиям эксплуатации автомобиля, и обеспечить соответствие топливоподачи и УОЗ реальным условиям эксплуатации.

 

   Когда без стенда не обойтись. Очевидно, что при настройке автомобиля на дороге часто приходится ездить на высоких передачах и развивать близкие к максимальным скорости, соответственно, часто возникают ситуации, когда настройка автомобиля на дороге невозможна. Как правило эта невозможность возникает по причине плохих погодных условий (дождь, снег, зима), либо по причине слишком высоких значений мощности и момента автомобиля (автомобиль просто теряет сцепление с дорогой даже на высоких передачах и скоростях), если автомобиль весом в тонну имеет мощность более 400сил - настройка такого автомобиля на дороге становится чрезвычайно проблематичной, либо по причине технических ограничений скорости автомобиля из за несовершенства его кузова и подвески (многие киткары например не могут ездить быстрее 160 - для них это просто опасно). Естественно во всех этих случаях настраивать автомобиль необходимо на стенде.

 

    Заключение. В конечном счете автомобили ездят не по стендам а по дорогам, поэтому в любом случае, если настройка произведена на стенде, необходима проверка ее адекватности на реальной дороге, без которой настройка автомобиля не может считаться завершенной. Если же настройка проведена на дороге - не лишним будет заехать на стенд для получения численного значения результата доработок в виде мощности и момента.

 

Двухрежимные прошивки. Эконом+динамик.

 

   Данное понятие пришло к нам из каменного века чип-тюнинга автомобилей. В этом каменном веке (а зачастую и сейчас) многие диагносты имели достаточно примерное представление о процессах происходящих в двигателе, а именно о качественном регулировании состава смеси, режимной области, и формулах связи наполнения воздухом с положением дроссельной заслонки. Первые попытки сделать динамичные прошивки из штатных обычно сводились к тупому увеличению топливоподачи в абсолютно всех режимах работы двигателя, даже в тех где такое увеличение не требовалось. А так же тупому задиранию УОЗ везде до звона.

  При этом не оценивались составы смесей - поскольку оборудования для такой оценки просто не было, либо оно было слишком примитивным и медленным (альфаметры на штатных ДК и газоанализаторы), топливо лилось на глаз, и результат оценивался по динамике машины (ощущений от 5-й точки). Естественно полученная таким образом прошивка удивляла своим слоновьим расходом, и ездить на ней в обычном стиле не представлялось возможным. Выход тогда был найден простой, ее "склеивали" с стандартной прошивкой и ставили переключатель позволявший водителю выбирать стиль езды "эконом-динамик", появилось великое множество программ-модификаторов. Естественно полученное в результате таких действий поделие не экономичностью не динамичностью в реальности не обладало.

 

   Не сложно догадаться, одна и та же прошивка может одновременно являться самой экономичной и самой динамичной для одного и того же двигателя - и все, что для этого нужно: На режимах, где обеспечивается движение по трассе с малыми нагрузками (0-30% открытия дросселя) выставить экономичные составы смеси, на режимах где происходит разгон автомобиля и от него требуется максимальная динамика (60-100% открытия дросселя) - выставить мощностные составы. В зоне 30-60% происходит плавный переход от одних составов к другим. Естественно разработчики системы управления предусмотрели такие механизмы, но они задали их не положением дросселя а цикловым наполнением. Следовательно задача выставления составов для стандартной прошивки сводится еще и к пересчету положения дросселя в цикловое наполнение для каждой режимной точки. После установки составов прошивку необходимо настроить (обеспечить соответствие реальных составов заданным).

 

    C появлением программного обеспечения позволяющего автоматически оптимально выставлять составы смеси по зонам режимов а также производить их настройку создание нормальных прошивок перестало представлять какую либо проблему для грамотных настройщиков, и необходимость в двухрежимных прошивках практически полностью отпала (исключая случаи применения газового топлива и систем впрыска закиси азота - где объективно необходимо изменять некоторые калибровки системы управления при переключении газ-бензин или включении закиси). В настоящий момент двухрежимная прошивка на бензиновом двигателе не оборудованном ГБО(закисью) является ни чем иным, как признаком глубокого непрофессионализма человека который занимается чип тюнингом!

 

Maxi(RPD) 

 

 

Тонкости настройки форсированных двигателей работающих на современных ЭБУ

автор: Barik-CZ

 

   Следующий аспект, который необходимо обсудить, это влияние фазы топливоподачи на эффективные показатели двигателя с искровым зажиганием.

Современные ЭБУ позволяют настраивать не только гоночные автомобили, но и открывают новые возможности при установке на обычные машины, и при этом не потеряв функционала всех основных бортовых систем.

 

 

 

   Распределённый впрыск, или многоточечный впрыск (Multi Point injection, MPi) — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе вблизи впускного клапана. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска:

 

   Одновременный (Simultaneous, Batch Fire Injection) — все форсунки открываются одновременно.

 

   Попарно-параллельный (Bank Fire Injection) — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед тактом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливо-воздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке датчика положения распределительного вала (так называемой фазы).

 

   Фазированный впрыск (Sequential Injection) — каждая форсунка управляется отдельно и открывается непосредственно перед тактом впуска.

Непосредственный впрыск (Direc Injection, DI) — впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

 

 

   Одновременный или групповой тип распределенного впрыска (Simultaneous or Bank Fire Injection)

 

   При групповом типе распределенного впрыска все инжектора впрыскивают топливо одновременно, один раз в течение одного оборота коленчатого вала, то есть два раза в течение полного рабочего цикла в четырехтактном двигателе (см. картинку выше). Таким образом, при групповом механизме организации подачи топлива, форсунки иногда впрыскивают бензин в уже закрытый клапан, и все же данный тип имеет свои преимущества в простоте.

 

   Сверх того, тот факт, что впрыск топлива происходит дважды, это в свою очередь позволяет использовать инжектора меньшего размера, что уменьшает стоимость. Кроме того, использование форсунок меньшего размера имеет дополнительное преимущество при работе двигателя на не высоких частотах вращения, при малой нагрузке, и особенно на холостом ходу т.к. это позволяет увеличить длительность открытия форсунок и пропустить второй импульс т.е. впрыскивать только один раз за каждых два оборота коленчатого вала. Это в свою очередь улучшит точность измерения длительности открытия форсунок, потому что большинство инжекторов становятся неустойчивыми при длине импульса меньше 2 миллисекунд.

Видео Sequential Injection vs Batch Fire Injection

 

 

 

   Фазированный впрыск (Sequential Injection)

 

   Большинство современных автомобилей используют фазированную систему распределенного впрыска, которая позволяет осуществлять подачу топлива синхронно с открытием впускных клапанов индивидуально для каждого цилиндра.

 

   Обычно, на серийных автомобилях фаза впрыскивания начинается около 40-50 градусах до начала открытия впускного клапана. Чтобы обойти трудности, вызванные использованием больших форсунок, распыляющих именно тогда, когда впускной клапан открыт, достаточно часто производители устанавливают малого размера инжектора. Поэтому в режиме круиз и малых нагрузках, форсунки заканчивают впрыск топлива еще до момента закрытия впускных клапанов. Это снижает вредные выбросы, уменьшает расход и улучшает реакцию на педаль газа.

 

   Однако, с увеличение частоты вращения и нагрузки, сток форсунок уже не достаточно для впрыскивания топлива в столь короткий промежуток времени, пока впускной клапан открыт (в среднем около 250 градусах). Поэтому, для обеспечения подачи необходимого количества топлива, время открытия форсунок значительно увеличивается и момент впрыскивания происходит даже после закрытия впускных клапанов, этот заряд используется на следующем такте впуска. Становится очевидно, что с увеличением нагрузки и частоты вращения, уже нет разницы, в таком случае, между фазированным и одновременным типом распределенного впрыска. Поэтому и мощность, на серийных двигателях, примерно одинаковая при сравнении обоих систем. На самом деле, только на малых нагрузках и скоростях вращения, фазированный впрыск имеет преимущество в серийных двигателях.

 

   При настройках форсированных двигателей не все уделяют достойное внимание фазам топливоподачи. Более того, даже профессионалы, не всегда могут сказать, как повлияет настройка подачи топлива на эффективные показатели конкретного двигателя. Со своей стороны могу сказать одно – эффект положительный, в пределах 4-5% от максимальных показателей, нормальное явление на любом двигателе.

 

   Конечно, кто-то может сказать, что настраивал фазы топливоподачи и результат был практически незаметный. И такое бывает, но всему есть объяснение. Результат будет положительным только в случае правильно подготовленной и установленной самой системы впрыска, и не важно, на атмосферном гоночном двигателе или высокофорсированном с нагнетателем.

 

 

 

Ниже привожу реальный пример на 2.0 литра атмосферном гоночном двигателе Форд:

 

 

И график мощности в л.с.

 

   Я не могу точно сказать, какой будет результат в улучшении характеристик, все зависит от того, что уже сделано и установлено на конкретном двигателе, но вот, что надо сделать, для получения максимально возможного результат я постараюсь рассказать.

 

   При постройке гоночного или высокофорсированного двигателя нас особо не волнуют работа двигателя на малых нагрузках, скоростях вращения и вредные выбросы (эмиссия). Поэтому, первое, что необходимо сделать, так это установить достаточно большие форсунки, которые способны в короткий промежуток времени впрыснуть необходимое количество топлива при максимальной мощности. Обычно, когда гоночный двигатель работает на фазированной системе впрыска, фазы настраиваются таким образом, что бы момент окончания впрыска приходился до закрытия впускного клапана.

 

   Некоторые полагают, что длительность открытия форсунок не должна превышать период времени пока впускной клапан открыт. К примеру, если впускной распредвал имеет полную фазу 290 градусов, то длительность открытия форсунок (время впрыскивания топлива) будет ограничено 290 градусами поворота коленчатого вала. Для низких частот вращения этo правда, но как только мы приближаемся к оборотам двигателя, где максимальная мощность, в таком случае лучше всего результат будет при длительности открытия форсунок в пределах 430-500 градусов (или, если 720 градусов полный рабочий цикл, то оптимальным duty cycle форсунок будет 60-70%). Таким образом, если у нас установлен распределительный вал с полной фазой 290 градусов, момент открытия форсунок будет происходить 140-210 градусов до начала открытия впускного клапана.

 

   Для того что бы двигатель работал с использованием всех преимуществ системы фазированного распределенного впрыска, используют второй ряд форсунок. В таком случае, основной ряд форсунок, который установлен в близости впускных клапанов, используется для холостого хода, малых нагрузок и обычно имеют размер до трех раз меньше, чем второй ряд инжекторов.

 

   В зависимости от мощности и возможностей ЭБУ на котором будет производится настройка есть несколько техник, но это уже не так и важно, я приведу основное правило которое не плохо работает. Фазы основных, встроенных форсунок можно настроить по принципу, как и на сток т.е., скажем, установить момент открытия форсунок где-то 40 градусов до начала открытия впускных клапанов. При впрыскивание топлива на закрытый впускной клапан, большая часть мгновенно испаряется и это образовавшееся облако паров топливно-воздушной смеси, с отличной гомогенностью, как раз будет готово к моменту открытия впускного клапана, и при поступлении в камеру сгорания улучшит процесс сгорания.

 

   А вот при настройке фаз второго ряда форсунок, необходимо выбрать за отправную точку момент закрытия форсунок, так будет намного проще и удобнее (во всяком случае, для меня это так). Сам момент или фазу конца впрыска топлива можно узнать только при настройке на динамометрическом стенде и постоянно следить за изменяющимся при этом значении лямбда (или AFR, кому как удобно). Но обычно, это близко к моменту закрытия впускного клапана. Фаза особо не зависит от нагрузки, поэтому достаточно сделать 2D таблицу фаз от частоты вращения коленчатого вала.

 

   Также стоит упомянуть о дополнительном преимуществе использование второго ряда форсунок, т.к. они включаются при уже достаточно мощном воздушном потоке, а располагают их обычно как можно дальше от впускных клапанов, в таком случае, из-за хорошего смесеобразования и эффекта охлаждения воздушного заряда впрыскиваемым топливом форсунок второго ряда, происходит увеличение плотности и как следствие увеличивается наполняемость цилиндров – больше кислорода, больше крутящего момента.

 

   Как я уже упоминал, настройка фаз топливоподачи имеет смысл только при условии, что в режиме максимальной мощности форсунки будут загружены в пределах 60%-70%. Если инжектора будут слишком большие, и скажем, максимальная загрузка составит всего 40-45%, результат будет отрицательный из-за плохого распыла, смесеобразования и естественно ухудшенного охлаждения при испарении. Особенно это заметно на двигателях с нагнетателем. Также, если вы планируете получать максимально возможный результат от использования настройки фаз топливоподачи – помните, что при загрузке инжекторов 75-80% и выше, не фига ничего не получится.

 

   С теорией на сегодня закончим и пора приступать к конкретным замерам и посмотреть как влияет фаза топливоподачи на лямбду и мощностные характеристики двигателя.

 

   Но, для лучшего понимания, необходимо пояснить кое-что. В программном обеспечении ЭБУ немного по-другому используется нумерация градусов коленчатого вала, не как обычно в направлении слева направо от верхней мертвой точки на такте сжатия, а наоборот справа налево, т.е. цифры указывают на то, сколько градусов до, а не после. Поэтому я специально подготовил такую диаграмму.

 

   Для начала предлагаю посмотреть на влияние фазы топливоподачи на состав топливно-воздушной смеси (лямбда в данном случае) при работе двигателя на холостом ходу.

 

 

   В программе ЭБУ Link G+ есть возможность выбрать тип распределенного впрыска и позицию, по которой будет считаться момент впрыскивания. В данном, а также в последующих примерах, за отсчет берется момент окончания впрыска или закрытия форсунок.

 

   

    Очень отчетливо видно, что при впрыскивании топлива в открытый впускной клапан ( 250 градусов) смесь становится немного богаче (все адаптации отключены), но в тоже время, при подачи топлива на уже закрытый клапан (400* и больше) лямбда наиболее стабильна.

 

   Далее предлагаю посмотреть на эксперимент с более современным двигателем, в котором имеется и классическая система распределенного впрыска и непосредственно в цилиндры (Direct Injection) – Subaru BRZ

 

 

   Для начала отключим непосредственный впрыск и будем смотреть на результат, при изменении фаз топливоподачи только вторых форсунок, установленных в впускных каналах двигателя (Fuel timing secondary)

 

   Замеры сделаны при частоте вращения 3000 об/мин и частичной загрузке в пределах 60 кПа или 26% открытого дросселя. В левом верхнем углу показан момент, снятый с роликов динамометрического стенда — это “попугаи”, которые показывают не реальный момент с колес, а свои значения на тормозе. В данном случае это удобнее т.к. эти значения на порядок выше и проще увидеть изменения.

 

 

   И так, 120 градусов момент окончания впрыскивания топлива, приходится уже после закрытия впускного клапана, но начало впрыска было еще, когда клапана открыты. Результат – 416 Нм.

 

    203 градуса – момент окончания. Длительность открытия форсунок пришлась на период открытия впускных клапанов. Результат – 428 Нм, на 2.8% выше показатель

 

 

 

   450 градусов. Время впрыскивания топливо полностью пришлось в закрытый впускной клапан. Результат 409.2 Нм, что на 4.8% хуже, чем в оптимальном варианте.

 

   Я думаю на сегодня достаточно, тем более настройка фаз топливоподачи в двигателях с непосредственным впрыском, не просто очень важна т.к. эти значения в изменениях крутящего момента уже не в 5% выражаются, а намного выше, да и настройка важна во всех режимах (3D таблицы – обороты и загрузка). Но там просто и легко можно взорвать двигатель.

 

С уважением Barik

https://www.drive2.ru/b/2753723/

 

 

uazinfo.ru

Какой инжектор лучше?

     Вообще-то, термин "инжектор" не совсем правильный. "Инжектор" (то есть то, что прыскает бензином) на всех переднеприводных ВАЗах одинаковый. Отличаются системы впрыска ВАЗ между собой электронным блоком управления (ЭБУ) и комплектацией.

     Я, со своей потребительской точки зрения, системы впрыска ВАЗ разделяю на два поколения: поколение GM (в настоящий момент не выпускается) и поколение BOSCH. По комплектации тоже два класса - "с катализатором" и "без катализатора".

     Самые первые ВАЗы с впрысковыми двигателями были с системой GM. Говорят, что эти машины комплектовались исключительно импортными датчиками, но эти машины - редкость. Потом появились машины с системой "Январь-4". Это функциональный аналог GM, но "без катализатора". Датчики для этой системы выпускались в России по лицензиям. От импортных эти датчики, конечно же, отличались только надежностью (в известную сторону).

     С 1998 года на ВАЗе стали выпускаться машины с системами поколения BOSCH. Двигатели с этими системами отличались от поколения GM. Во-первых, изменились датчики. Нет, они не стали импортными. Они выпускались в России, по лицензии BOSCH, однако, некоторые датчики (в первую очередь, ДМРВ) имеют совсем другую конструкцию и не взаимозаменяемы с датчиками от систем поколения GM. Появился и "российский аналог" системы BOSCH - "Январь-5.х".

     Как я уже говорил, машины с системой впрыска топлива делятся на два класса: "с катализатором" и "без катализатора". Но это - обывательский термин. На самом деле, двигатели ВАЗ бывают в комплектации под нормы токсичности России и под нормы токсичности ЕВРО-2. Комплектации под нормы ЕВРО-2 имеют каталитический нейтрализатор, обратную связь по датчику кислорода и адсорбер паров бензина. Соответственно, комплектации под нормы России всего этого не имеют. К тому же, ЭБУ систем впрыска с комплектацией под ЕВРО-2 рассчитаны на применение неэтилированных бензинов с октановым числом 91..95, а ЭБУ под российские нормы - 91..93. Т.е. система под нормы России "не заметит", что ей залили 95-ый бензин, она будет управлять двигателем так же, как будто залит 92-ой или 93-ий. Зато этим системам без разницы - этилированный бензин, или нет.

     Обратная связь по датчику кислорода (он же - "лямбда-зонд") нужна для нормальной работы нейтрализатора. Дело в том, что для нейтрализации вредных веществ (по сути - дожигания СО, СН, Nox до менее вредных веществ) в каталитический нейтрализатор из выпускного тракта двигателя отработанные газы должны попадать определенного состава. Для контроля состава отработанных газов и управления составом смеси перед нейтрализатором ставят датчик кислорода (ДК), который сообщает ЭБУ количество кислорода в отработанных газах. Если кислорода много (смесь слишком бедная), то ЭБУ увеличивает время впрыска топлива, обогощая смесь. В противном случае, если кислорода в отработанных газах мало - наоборот, время впрыска сокращается, смесь обедняется. Впрысковые двигатели с обратной связью по ДК не требуют регулировки СО. Однако, из-за особенностей конструкции, ДК "боится" этилированного бензина. А после выхода из строя ДК очень быстро выходит из строя и нейтрализатор - смесь-то получается неоптимальной. Нейтрализатор или перегревается и трескается, или попросту забивается, мешая свободному прохождению отработавших газов. Кроме этилированного бензина, стоит опасаться и силиконовых герметиков, которыми обычно герметизируют прокладку клапанной крышки. Пары силикона попадут в конце концов в двигатель, оттуда - на ДК и... см. выше. Если же обратной связи по ДК нет (комплектации по нормы России), то требуется периодическая регулировка СО. Ведь система не может сама определить, бедная или богатая смесь получается в камере сгорания двигателя.

     Несмотря на то, что на всех переднеприводных ВАЗах применены системы распределенного (т.е. на каждый цилиндр своя форсунка) впрыска, впррыск бывает так же трех типов: одновременный, попарно-параллельный и фазированный. Если впрыск фазированный, то каждая форсунка "прыскает" только в момент впуска в "ее" цилиндр. Таким образом, каждая форсунка прыскает один раз за два оборота коленвала (аспекты мощностного обогащения и асинхронного впрыска я опущу). При попарно-параллельном впрыске форсунки прыскают попарно (1 и 4 цилиндр, 2 и 3 цилиндр) каждый оборот коленвала. Один "впрыск" получается при такте впуска, второй - при такте рабочего хода соответствующего форсунке цилиндра (заметьте, что форсунки прыскают топливо не в цилиндр, а во впускной патрубок!). При одновременном впрыске все четыре форсунки прыскают одновременно каждый оборот коленвала (фактически, пара форсунок 1 и 4-го цилиндров подключены к цепи управления форсунками 2 и 3-го цилиндров). Таким образом, момент впрыска во 2 и 3-ей форсунке "попадает" в такты впуска и рабочего хода, а в 1 и 4-ой форсунки - в такты выпуска и сжатия соответствующих цилиндров. По этой причине двигатели с системой одновременного впрыска требуют более точной настройки СО и, из-за несбалансированного питания пар цилиндров, хуже пускаются в сильные морозы.

     Фазированный впрыск применяется на 16V двигателях переднеприводных ВАЗ, попарно- параллельный и одновременный - на 8V. Хотя, есть информация, что фазированный впрыск пришел и на 8V двигатели.

     ЭБУ в разных системах разные. Блоки GM и "Январь-4" - это блоки управления поколения GM. Блоки "Январь-5.х", BOSCH M1.5.4, BOSCH M1.5.4N и BOSCH MP7 - поколения BOSCH. По надежности все ЭБУ одинаковы. "Январь-4" ни сколько не хуже, чем GM или BOSCH. Тип блока управления влияет только на комплектацию (под ЕВРО-2 или Россия-83) да на возможность модного нынче "чип-тюнинга". Дело в том, что настройки различных режимов двигателя (так называемые калибровки) хранятся в памяти ЭБУ. Там же и хранится программа, по которой работает блок. Изменив калибровки, можно получить иные характеристики работы двигателя на разных режимах. Например, задав обогащение смеси на низких оборотах, можно "поднять тягу на низах", а задав обеднение смеси - получить более экономичный режим (в ущерб динамики, конечно же). Да и сама программа совершенствуется программистами ВАЗа. Поэтому, возможность изменения калибровок и программы блока управления - далеко не лишняя.

     Память блоков управления бывает разная. Или ПЗУ (обычная EEPROM), или флеш-память. Заменить программу и калибровки в ПЗУ - легко. Достаешь из постельки одну ПЗУ, вставляешь другую. В крайнем случае, бывает запаянная ПЗУ. Заменить своими силами программу и калибровку во флешке сложнее: нужно иметь специальную программку и... специальный адаптер.

     Вот таковы основные отличия систем впрыска топлива, которыми оснащаются переднеприводные ВАЗы. Подводя итог, скажу, что на мой скромный потребительский взгляд, системы с обратной связью по датчику кислорода ("с катализатором") лучше, чем без нее. Система с фазированным впрыском лучше, чем с попарно-параллельным, а последняя - лучше, чем с одновременным. Ну и система с ПЗУшкой лучше, чем с флешкой. То есть, мой ответ - лучше всех BOSCH M1.5.4N. Кому- то покажется иначе.

     Вот и список систем, с указанием комплектаций:

GM ЕВРО-2 попарно-параллельный впрыск ПЗУшка
Январь-4 Россия-83 попарно-параллельный впрыск ПЗУшка
Январь-5.1 ЕВРО-2 попарно-параллельный впрыск флешка
Январь-5.1.1 Россия-83 одновременный впрыск флешка
BOSCH M1.5.4 Россия-83 одновременный впрыск ПЗУшка
BOSCH M1.5.4N ЕВРО-2 попарно-параллельный впрыск ПЗУшка
BOSCH MP7 ЕВРО-3 попарно-параллельный впрыск флешка

     Системы GM и Январь-4 в настоящий момент не выпускаются. На 16V двигателях впрыск фазированный (есть информация, что на 8V двигателях с BOSCH MP7 применяют фазированный впрыск).

     Более подробно про устройство систем впрыска, историю применения их на ВАЗе и т.п. можно посмотреть на http://ems.volga.ru - информация "из первых рук". Замечания и дополнения принимаются на svp220569@mail.ru.

Daemon-093i

oldzubiloru.narod.ru

Что такое впрыск топлива - Автомобильный справочник

Что такое впрыск топливаИнжектор или впрыск (от английского inject - "впрыск") топлива - система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Существует много разновидностей впрыска - механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный. Мы будем рассматривать только относительно современные электронные системы распределенной подачи топлива, на основе ЭСУД (электронной системы управления двигателем) рассчитывающей подачу топлива на основе сигналов установленных на двигателе датчиков.На рисунке схематично показан принцип многоточечного распределенного впрыска. Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход (MAF) или давление в ресивере (MAP). Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного "голодания" цилиндров  при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.

Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа:- Одновременный , когда за один рабочий цикл двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Диаграмма работы:

- Попарно-параллельный или групповой, когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1-4 и 2-3) параллельно два раза за рабочий такт. Диаграмма работы:

- Фазированный или последовательный, когда за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска.   Естественно, что время впрыска во всех системах различно, при этом количество поданного в цилиндры за один рабочий такт топлива примерно одинаково. Диаграмма работы:

На диаграммах работы желтым обозначен впуск, черным - впрыск топлива, молнией - зажигание. В системах впрыска Bosch MP7.0H используется несколько другой алгоритм фазированного впрыска, вместо привычного 1-3-4-2 топливо подается последовательно 1-2-3-4.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном - в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном - 1, поэтому время ее работы увеличено в 2 раза.

I. ДатчикиИтак, начнем с информации, необходимой ЭБУ (Электронному блоку управления) для управления впрыском и зажиганием, т.н "Определяющие параметры"

Положение коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ) Частота вращения коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ) Массовый расход воздуха Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) Температура охлаждающей жидкости Датчик температуры ОЖ (ДТОЖ) Положение дросселя Датчик положения дроссельной зсалонки (ДПДЗ) Напряжение питания бортовой сети автомобиля   Скорость движения автомобиля Датчик скорости (ДС) Наличие детонации Датчик детонации (ДД) Включение кондиционера   Содержание О2 в отработанных газах Датчик кислорода (ДК) Положение (фаза) распредвала Датчик фазы (ДФ) Контроль вибрации двигателя Датчик неровной дороги

Для функционирования ЭСУД не обязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. В таблице серым выделены основные датчики, необходимые для работы (исключение составляют системы впрыска на "классику", где не используется датчик детонации).Датчик кислорода используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода (ДК) - до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском. ДПКВ служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения КВ в определенные моменты времени. ДПКВ - полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный "жизненно важный" в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.ДМРВ служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.   ДТОЖ служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Внимание! Сигнал ДТОЖ подается только на ЭБУ, для индикации на панели используется другой датчик. ДПДЗ служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия ДЗ, оборотов двигателя и циклового наполнения.Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя УОЗ. В первых ЭСУД применялся резонансный ДД, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные ДД.   Напряжение бортовой сети автомобиля - по нему определяется степень коррекции работы электромагнитных клапанов форсунок и времени накопления в модуле зажигания (МЗ).Датчик скорости автомобиля используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.Датчик фазы служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно - параллельную (групповую) систему подачи топлива.  Запрос на  включение кондиционера служит для информации ЭБУ о том, что необходимо подготовить двигатель к включению кондиционера (появлению нагрузки на двигатель) - изменить обороты ХХ и принцип регулирования ХХ.Датчик неровной дороги (раньше применяется довольно редко, сейчас все чаще, в связи с вводом норм токсичности Евро-3) служит для оценки уровня вибраций автомобиля при детектировании пропусков воспламенения, с его помощью оценивается правильность работы зажигания (служит для оценки уровня вибраций автомобиля. Это необходимо для правильной работы системы детектирования пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности.) II. Исполнительные механизмы Про результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ).

Топливоподача Форсунки Бензонасос Система зажигания Модуль зажигания Регулировка холостого хода  регулятор холостого хода (РХХ)  Диагностика Лампа Check Engine (CE) Вывод данных через колодку диагностики Вентилятор системы охлаждения   Функции маршрутного компьютера Сигнал на тахометр Сигнал расхода топлива Муфта компрессора кондиционера   Система улавливания паров бензина (Евро-2;3) Клапан СУПБ (или "адсорбер") Форсунка - прецензионный электромагнитный (встречаются пьезоэлектрические) клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива. Бензонасос предназначен для нагнетания топлива в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива (РДТ) совмещен с бензонасосом. Исправный бензонасос без регулирования (с пережатой обраткой) должен создавать в магистрали давление не менее 5 атм. Рабочее давление на ХХ должно быть около 2,2-2,4 атм, на ХХ со снятым вакуумом - 3 атм. Бензонасос, совмещенный с РДТ, используемый в системах с безсливной рампой - 3,8 атм. Модуль зажигания - электронное устройство управления искрообразованием. Содержит в себе два независимых канала для поджига смеси в 1-4 и 2-3 цилиндрах. То есть реализуется принцип "холостой искры". В последних модификациях низковольтные элементы МЗ помещены в ЭБУ, а для получения высокого напряжения используются либо выносная двухканальная катушка зажигания, либо катушки зажигания непосредственно на свече.   Регулятор холостого хода служит (совместно с УОЗ - регулированием) для поддержании заданных оборотов ХХ. Представляет собой прецизионный шаговый двигатель, регулирующий обводной канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки, для обеспечения двигателя воздухом, необходимым для поддержания ХХ (7-12 кг./час) при закрытой дроссельной заслонке.   Вентилятор системы охлаждения управляется ЭБУ по сигналам ДТОЖ. Разница между включением/выключением как правило 4-5 грд.С.Сигнал на тахометр выдается на приборную панель для индикации текущих оборотов двигателя.   Сигнал расхода топлива выдается на маршрутный компьютер - 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные эти приблизительные, т.к рассчитываются они на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого эмпирического коэффициента, который необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелином участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами. Как показывает практика, сигнал расхода топлива более - менее соответствует истине на системах с ДК.   Адсорбер, он же СУПБ является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.    Управление муфтой кондиционера служит для включения кондиционера после обработки сигнала на запрос включения кондиционера, т.е когда система готова к этому.III. Электронный блок управленияЭБУ (электронный блок управления) - по сути специализированный микрокомпьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами.Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название микросхемы - CHIP (чип), отсюда и пошло название ЧИП-ТЮНИНГ, то есть изменение программы управления двигателем. Содержимое "чипа" - обычно делится на две функциональные части - собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки - набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.Сам чип-тюнинг делится, соответственно два направления: рекалибровку переменных программы и на изменение алгоритмов обработки калибровок. Часто эти направления смешиваются, но цель у них одна - улучшение эксплуатационных характеристик управляемого двигателя. Следует иметь ввиду, что для правильной работы любой программы необходимо наличие полностью исправных датчиков и ИМ. Тюнинговые прошивки, как правило, более точно настроены но и более требовательны к состоянию датчиков и ИМ. При "затюнивании" неисправности можно получить прямо противоположный ожидаемому эффект. Поэтому любой чип-тюнинг должен производиться на полностью продиагностированном авто, к которому нет никаких замечаний. Самый "правильный", но самый сложный и дорогой чип-тюнинг - это настройка программы на конкретное авто и конкретного водителя.

Последние разработки в области систем управления двигателем - это новые контроллеры Bosch MP7.0H и Bosch M7.9.7. В отличие от предыдущих систем, здесь используется так называемая 'моментная' математическая модель двигателя, такие системы намного сложнее калибруются и более 'капризны' в случае изменения физических параметров двигателя (рабочий объем, геометрия, впуск-выпуск). В последнем случае требуется калибровка самой матмодели (которая включает несколько сотен калибровок), что практически невозможно без специального оборудования и методик. Несмотря на это можно утверждать, что в настоящее время данные системы успешно поддаются чип-тюнингу.

avtotrec.ru

Фазированный впрыск топлива. | Ремонт инжекторных двигателей

    Дальнейшего повышения точности дозирования впрыскиваемого топлива при малых длительностях впрыска путём уменьшения негативного влияния инерционности электромагнитных топливных форсунок, каждую форсунку стали обслуживать собственным выходным транзистором блока управления двигателем. Такая схема впрыска называется фазированным впрыском или последовательным впрыском топлива. За счёт уменьшения частоты срабатывания форсунки по сравнению с параллельным и попарно-параллельным впрыском в два раза, потребовалось уже более продолжительное открытие форсунки для обеспечения подачи того же количества топлива.

То есть, схема управления форсунками была модернизирована так, что вместо двух коротких впрысков топлива осуществляется один более продолжительный впрыск. Таким образом, замена параллельной схемы впрыска топлива на фазированную позволила заметно повысить точность дозирования впрыскиваемого топлива при малых длительностях впрыска.

  Осциллограммы напряжения сигналов системы управления 4-х цилиндрового 4-х тактного  двигателя, осуществляющей фазированный впрыск топлива, демонстрирующие схему впрыска топлива данной системы.

  1. Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной  форсункой 1-го цилиндра.
  2. Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной  форсункой 2-го цилиндра.
  3. Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной  форсункой 3-го цилиндра.
  4. Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной  форсункой 4-го цилиндра.
  5. Осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения / частоты вращения коленчатого вала. За один полный оборот коленвала датчик генерирует 58 импульсов и один пропуск, продолжительность которого соответствует продолжительности двух импульсов. Соответственно, за один полный цикл работы 4-х тактного двигателя (за два оборота коленвала) датчик генерирует такие пропуски дважды.
  6. Осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения распределительного вала (датчика фаз). За два полных оборота коленвала датчик генерирует один импульс.
  7. Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре. 

     Здесь, впрыск топлива осуществляется тогда, когда обслуживаемый данной форсункой цилиндр находится на такте выпуска отработавших газов, то есть, незадолго до такта впуска. За два полных оборота коленчатого вала двигателя соответствующих одному полному циклу работы четырёхтактного двигателя, каждая форсунка впрыскивает топливо только один раз. То есть, по сравнению с параллельным и попарно-параллельным впрыском, здесь частота срабатывания форсунки уменьшена в два раза. За счёт этого, для обеспечения подачи заданного количества топлива потребовалось более продолжительное открытие форсунки, а за счёт увеличения продолжительности открытого состояния форсунки уменьшилось негативное влияние инерционности электромагнитных топливных форсунок на точность дозирования топлива. Таким образом, замена попарно-параллельной схемы впрыска топлива на фазированную позволила ещё больше повысить точность дозирования впрыскиваемого топлива при малых длительностях впрыска.

    Для реализации фазированной схемы впрыска топлива потребовались заметные доработки системы управления двигателем, обеспечивающие привязку алгоритма управления форсунками к фазам рабочего цикла цилиндров. По этому, двигатели, оборудованные фазированным впрыском топлива, дополнительно оснащены датчиком положения распределительного вала (датчиком фаз). Кроме того, блок управления такого двигателя потребовалось дооснастить ещё несколькими силовыми транзисторами, для управления каждой форсункой индивидуально. Кроме внесения изменений в блок управления двигателем, потребовалось применение форсунок с более тонким распылом топлива, так как уменьшилась продолжительность процесса испарения топлива и смешивания его с воздухом. На некоторых двигателях, дополнительно, это позволило использовать режим работы при более бедной смеси (дополнительно потребовалось изменение конструкции впускного коллектора и применение заслонок завихрителей, для формирования вертикальных потоков воздуха в цилиндре).

   Следует заметить, что в момент пуска двигателя блок управления двигателем переключается на параллельную схему впрыска топлива, то есть, включает и выключает все топливные форсунки одновременно до тех пор, пока не распознает сигнал от датчика положения распределительного вала. Дополнительно применяется асинхронный режим впрыска. В момент, когда водитель очень резко нажимает на педаль акселератора, некоторые блоки управления могут осуществлять впрыскивание дополнительного количества топлива несколькими малыми порциями в цилиндры, которые в данный момент находятся перед или вначале такта впуска.

Осциллограммы напряжения сигнала управления форсункой и сигнала от датчика положения дроссельной заслонки системы фазированного впрыска топлива в момент резкой перегазовки.

4  Осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.

6  Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой одного из цилиндров.

    Как видно из приведённым выше осциллограммам, на переходных режимах работы двигателя, в данном примере в момент резкого открытия дроссельной заслонки, система фазированного впрыска топлива может осуществлять дополнительные циклы впрыска топлива, дополнительно обогащая таким образом состав приготовляемой топливовоздушной смеси. Благодаря этому снижается вероятность возникновения пропусков воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах при работе двигателя на переходных режимах.

    В системах точечного впрыска топлива подавляющего большинства двигателей современных автомобилей реализован именно фазированный впрыск топлива.

auto-master.su

Что такое впрыск топлива

03.1428

Обновлены наличие цены на контрактные агрегаты

Обновлены наличие цены на контрактные агрегаты

06.1324

На сайте выложено уникальное видео падения метеорита в озеро Чебаркуль.

Премьерный показ уникального видео падения метеорита в озеро Чебаркуль.

04.1309

Устройство АКПП

На сайте выложены схемы внутреннего устройства АКПП Toyota

03.1309

Выложен новый прайс на двигатели автомобилей европейского производства

03.1303

Обновлен лист цен

Обновлен прайс-лист 04.03.2013

Инжектор или впрыск (от английского inject - "впрыск") топлива - система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Существует много разновидностей впрыска - механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный. Мы будем рассматривать только относительно современные электронные системы распределенной подачи топлива, на основе ЭСУД (электронной системы управления двигателем) рассчитывающей подачу топлива на основе сигналов установленных на двигателе датчиков.На рисунке схематично показан принцип многоточечного распределенного впрыска. Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход (MAF) или давление в ресивере (MAP). Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного "голодания" цилиндров  при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.

Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа:- Одновременный , когда за один рабочий цикл двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Диаграмма работы:

- Попарно-параллельный или групповой, когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1-4 и 2-3) параллельно два раза за рабочий такт. Диаграмма работы:

- Фазированный или последовательный, когда за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска.   Естественно, что время впрыска во всех системах различно, при этом количество поданного в цилиндры за один рабочий такт топлива примерно одинаково. Диаграмма работы:

На диаграммах работы желтым обозначен впуск, черным - впрыск топлива, молнией - зажигание. В системах впрыска Bosch MP7.0H используется несколько другой алгоритм фазированного впрыска, вместо привычного 1-3-4-2 топливо подается последовательно 1-2-3-4.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном - в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном - 1, поэтому время ее работы увеличено в 2 раза.

I. Датчики
Итак, начнем с информации, необходимой ЭБУ (Электронному блоку управления) для управления впрыском и зажиганием, т.н "Определяющие параметры"
Положение коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ)
Частота вращения коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ)
Массовый расход воздуха Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Температура охлаждающей жидкости Датчик температуры ОЖ (ДТОЖ)
Положение дросселя Датчик положения дроссельной зсалонки (ДПДЗ)
Напряжение питания бортовой сети автомобиля  
Скорость движения автомобиля Датчик скорости (ДС)
Наличие детонации Датчик детонации (ДД)
Включение кондиционера  
Содержание О2 в отработанных газах Датчик кислорода (ДК)
Положение (фаза) распредвала Датчик фазы (ДФ)
Контроль вибрации двигателя Датчик неровной дороги

Для функционирования ЭСУД не обязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. В таблице серым выделены основные датчики, необходимые для работы (исключение составляют системы впрыска на "классику", где не используется датчик детонации).Датчик кислорода используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода (ДК) - до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском. ДПКВ служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения КВ в определенные моменты времени. ДПКВ - полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный "жизненно важный" в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.ДМРВ служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.   ДТОЖ служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Внимание! Сигнал ДТОЖ подается только на ЭБУ, для индикации на панели используется другой датчик. ДПДЗ служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия ДЗ, оборотов двигателя и циклового наполнения.Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя УОЗ. В первых ЭСУД применялся резонансный ДД, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные ДД.   Напряжение бортовой сети автомобиля - по нему определяется степень коррекции работы электромагнитных клапанов форсунок и времени накопления в модуле зажигания (МЗ).Датчик скорости автомобиля используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.Датчик фазы служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно - параллельную (групповую) систему подачи топлива.  Запрос на  включение кондиционера служит для информации ЭБУ о том, что необходимо подготовить двигатель к включению кондиционера (появлению нагрузки на двигатель) - изменить обороты ХХ и принцип регулирования ХХ.Датчик неровной дороги (раньше применяется довольно редко, сейчас все чаще, в связи с вводом норм токсичности Евро-3) служит для оценки уровня вибраций автомобиля при детектировании пропусков воспламенения, с его помощью оценивается правильность работы зажигания (служит для оценки уровня вибраций автомобиля. Это необходимо для правильной работы системы детектирования пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности.)

II. Исполнительные механизмы
Про результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ).
Топливоподача Форсунки
Бензонасос
Система зажигания Модуль зажигания
Регулировка холостого хода  регулятор холостого хода (РХХ) 
Диагностика Лампа Check Engine (CE)
Вывод данных через колодку диагностики
Вентилятор системы охлаждения  
Функции маршрутного компьютера Сигнал на тахометр
Сигнал расхода топлива
Муфта компрессора кондиционера  
Система улавливания паров бензина (Евро-2;3) Клапан СУПБ (или "адсорбер")
Форсунка - прецензионный электромагнитный (встречаются пьезоэлектрические) клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива. Бензонасос предназначен для нагнетания топлива в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива (РДТ) совмещен с бензонасосом. Исправный бензонасос без регулирования (с пережатой обраткой) должен создавать в магистрали давление не менее 5 атм. Рабочее давление на ХХ должно быть около 2,2-2,4 атм, на ХХ со снятым вакуумом - 3 атм. Бензонасос, совмещенный с РДТ, используемый в системах с безсливной рампой - 3,8 атм. Модуль зажигания - электронное устройство управления искрообразованием. Содержит в себе два независимых канала для поджига смеси в 1-4 и 2-3 цилиндрах. То есть реализуется принцип "холостой искры". В последних модификациях низковольтные элементы МЗ помещены в ЭБУ, а для получения высокого напряжения используются либо выносная двухканальная катушка зажигания, либо катушки зажигания непосредственно на свече.   Регулятор холостого хода служит (совместно с УОЗ - регулированием) для поддержании заданных оборотов ХХ. Представляет собой прецизионный шаговый двигатель, регулирующий обводной канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки, для обеспечения двигателя воздухом, необходимым для поддержания ХХ (7-12 кг./час) при закрытой дроссельной заслонке.   Вентилятор системы охлаждения управляется ЭБУ по сигналам ДТОЖ. Разница между включением/выключением как правило 4-5 грд.С.Сигнал на тахометр выдается на приборную панель для индикации текущих оборотов двигателя.   Сигнал расхода топлива выдается на маршрутный компьютер - 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные эти приблизительные, т.к рассчитываются они на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого эмпирического коэффициента, который необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелином участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами. Как показывает практика, сигнал расхода топлива более - менее соответствует истине на системах с ДК.   Адсорбер, он же СУПБ является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.    Управление муфтой кондиционера служит для включения кондиционера после обработки сигнала на запрос включения кондиционера, т.е когда система готова к этому.
III. Электронный блок управления

ЭБУ (электронный блок управления) - по сути специализированный микрокомпьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами.Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название микросхемы - CHIP (чип), отсюда и пошло название ЧИП-ТЮНИНГ, то есть изменение программы управления двигателем. Содержимое "чипа" - обычно делится на две функциональные части - собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки - набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.Сам чип-тюнинг делится, соответственно два направления: рекалибровку переменных программы и на изменение алгоритмов обработки калибровок. Часто эти направления смешиваются, но цель у них одна - улучшение эксплуатационных характеристик управляемого двигателя. Следует иметь ввиду, что для правильной работы любой программы необходимо наличие полностью исправных датчиков и ИМ. Тюнинговые прошивки, как правило, более точно настроены но и более требовательны к состоянию датчиков и ИМ. При "затюнивании" неисправности можно получить прямо противоположный ожидаемому эффект. Поэтому любой чип-тюнинг должен производиться на полностью продиагностированном авто, к которому нет никаких замечаний. Самый "правильный", но самый сложный и дорогой чип-тюнинг - это настройка программы на конкретное авто и конкретного водителя.

Последние разработки в области систем управления двигателем - это новые контроллеры Bosch MP7.0H и Bosch M7.9.7. В отличие от предыдущих систем, здесь используется так называемая 'моментная' математическая модель двигателя, такие системы намного сложнее калибруются и более 'капризны' в случае изменения физических параметров двигателя (рабочий объем, геометрия, впуск-выпуск). В последнем случае требуется калибровка самой матмодели (которая включает несколько сотен калибровок), что практически невозможно без специального оборудования и методик. Несмотря на это можно утверждать, что в настоящее время данные системы успешно поддаются чип-тюнингу.

 

Для общего развития

 

===============================

===============================

 

 

 

 

===============================

 

Наши посетители:

неактивные точки - прошлые визиты.

активные точки - сейчас на сайте.

=============================

 

Наши цены

 

 

 

=============================

=============================

avto74.com

Фгоувпо «ргуТиС»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

Филиал ________________Пермский________________________

(название филиала)

Кафедра___________________СИТД___________________________

(название кафедры)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе,

д.э.н., профессор

_______________________Новикова Н.Г.

«____»______________________________200__г.

Подборка материалов по проведению практических и лабораторных занятий

Дисциплина____ДС.02.01 Автотранспортные средства_____

(индекс и наименование дисциплины)

Специальность_________100101_Сервис_______________

(код и наименование специальности)

*Специализация_100101.12__Автосервис__________________

(код и наименование специализации)

* только для блока специальных дисциплин, дисциплин специализации

Тема: Система впрыска топлива

Пермь 2011 г.

Подборка материалов составлена на основании рабочей программы дисциплины ДС.02.01 Автотранспортные средства

(индекс и наименование дисциплины)

При разработке методических указаний в основу положен Государственный образовательный стандарт по специальности ______________________100101_Сервис _____________________

(код и наименование специальности)

Подборка материалов рассмотрены и утверждены на заседании кафедры

_______________________СИТД__________________

(название кафедры)

Протокол №_______ «_____» ____________________200__г.

Зав.кафедрой Ф.И.О.

Подборка материалов рекомендована Научно-методической секцией

__________________Пермский__________________

(название филиала)

Протокол №_______ «_____» ____________________200__г.

Председатель

Научно-методической секции Ф.И.О.

Методические указания одобрены Научно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»

Протокол №_______ «_____»______________________200__г.

Ученый секретарь

Научно-методического совета

к.и.н., доцент Юрчикова Е.В.

Подборку материалов составил:

Преподаватель кафедры

___СИТД__________ Кацелих П.П. Ф.И.О.

(название кафедры)

Содержание

1Виды впрысковых систем питания 4

2Система впрыска топлива автомобилей ВАЗ 7

2.1 Устройство системы 8

2.1.1 Датчики 8

2.1.2 Система питания 13

2.1.3 Система зажигания 17

2.1.4 Система улавливания паров бензина 19

2.1.5 Каталитический нейтрализатор 21

2.1.6 Электронный блок управления 22

2.2 Работа системы впрыска 25

  1. Виды впрысковых систем питания

Рисунок 1.1 многоточечный

распределённый впрыск.

Инжектор или впрыск (от английского inject - "впрыск") топлива - система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя.Существует много разновидностей впрыска - механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный. Мы будем рассматривать только относительно современные электронные системы распределенной подачи топлива, на основе ЭСУД (электронной системы управления двигателем) рассчитывающей подачу топлива на основе сигналов установленных на двигателе датчиков.На рисунке 1.1 схематично показан принцип многоточечного распределенного впрыска. Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход (MAF) или давление в ресивере (MAP). Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного "голодания" цилиндров  при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.

Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа: - Одновременный,когда за один рабочий цикл двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Диаграмма работы на рис. 1.2

Рисунок 1.2 Одновременный впрыск

- Попарно-параллельный или групповой, когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1-4 и 2-3) параллельно два раза за рабочий такт. Диаграмма работы:

Рисунок 1.3 Попарно-параллельный впрыск

- Фазированный или последовательный, когда за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска. Диаграмма работы:

Рисунок 1.4 Фазированный впрыск

Естественно, что время впрыска во всех системах различно, при этом количество поданного в цилиндры за один рабочий такт топлива примерно одинаково. На диаграммах работы светлым обозначен впуск, черным - впрыск топлива, молнией - зажигание. В системах впрыска Bosch MP7.0H используется несколько другой алгоритм фазированного впрыска, вместо привычного 1-3-4-2 топливо подается последовательно 1-2-3-4.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном - в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном - 1, поэтому время ее работы увеличено в 2 раза.

studfiles.net

Персональный сайт - Впрыск топлива

Что такое впрыск топлива

Инжектор или впрыск (от английского inject - "впрыск") топлива - система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Существует много разновидностей впрыска - механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный. Мы будем рассматривать только относительно современные электронные системы распределенной подачи топлива, на основе ЭСУД (электронной системы управления двигателем) рассчитывающей подачу топлива на основе сигналов установленных на двигателе датчиков.На рисунке схематично показан принцип многоточечного распределенного впрыска. Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход (MAF) или давление в ресивере (MAP). Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного "голодания" цилиндров  при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа:- Одновременный , когда за один рабочий цикл двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Диаграмма работы:

Одновременный впрыск топлива

- Попарно-параллельный или групповой, когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1-4 и 2-3) параллельно два раза за рабочий такт. Диаграмма работы:Попарно-параллельный или групповой впрыск топлива

- Фазированный или последовательный, когда за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска.   Естественно, что время впрыска во всех системах различно, при этом количество поданного в цилиндры за один рабочий такт топлива примерно одинаково. Диаграмма работы:

Фазированный или последовательный впрыск топлива впрыск топлива

На диаграммах работы желтым обозначен впуск, черным - впрыск топлива, молнией - зажигание. В системах впрыска Bosch MP7.0H используется несколько другой алгоритм фазированного впрыска, вместо привычного 1-3-4-2 топливо подается последовательно 1-2-3-4.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном - в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном - 1, поэтому время ее работы увеличено в 2 раза.

I. ДатчикиИтак, начнем с информации, необходимой ЭБУ (Электронному блоку управления) для управления впрыском и зажиганием, т.н "Определяющие параметры"

Положение коленвала     Датчик положения коленвала (ДПКВ)Частота вращения коленвала     Датчик положения коленвала (ДПКВ)Массовый расход воздуха     Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)Температура охлаждающей жидкости     Датчик температуры ОЖ (ДТОЖ)Положение дросселя     Датчик положения дроссельной зсалонки (ДПДЗ)Напряжение питания бортовой сети автомобиля      Скорость движения автомобиля     Датчик скорости (ДС)Наличие детонации     Датчик детонации (ДД)Включение кондиционера      Содержание О2 в отработанных газах     Датчик кислорода (ДК)Положение (фаза) распредвала     Датчик фазы (ДФ)Контроль вибрации двигателя     Датчик неровной дороги

Для функционирования ЭСУД не обязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. В таблице серым выделены основные датчики, необходимые для работы (исключение составляют системы впрыска на "классику", где не используется датчик детонации).Датчик кислорода используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода (ДК) - до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском.ДПКВ служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения КВ в определенные моменты времени. ДПКВ - полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный "жизненно важный" в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.ДМРВ служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.   ДТОЖ служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Внимание! Сигнал ДТОЖ подается только на ЭБУ, для индикации на панели используется другой датчик.ДПДЗ служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия ДЗ, оборотов двигателя и циклового наполнения.Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя УОЗ. В первых ЭСУД применялся резонансный ДД, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные ДД.   Напряжение бортовой сети автомобиля - по нему определяется степень коррекции работы электромагнитных клапанов форсунок и времени накопления в модуле зажигания (МЗ).Датчик скорости автомобиля используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.Датчик фазы служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно - параллельную (групповую) систему подачи топлива.  Запрос на  включение кондиционера служит для информации ЭБУ о том, что необходимо подготовить двигатель к включению кондиционера (появлению нагрузки на двигатель) - изменить обороты ХХ и принцип регулирования ХХ.Датчик неровной дороги (раньше применяется довольно редко, сейчас все чаще, в связи с вводом норм токсичности Евро-3) служит для оценки уровня вибраций автомобиля при детектировании пропусков воспламенения, с его помощью оценивается правильность работы зажигания (служит для оценки уровня вибраций автомобиля. Это необходимо для правильной работы системы детектирования пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности.)II. Исполнительные механизмыПро результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ).

Топливоподача     ФорсункиБензонасосСистема зажигания     Модуль зажиганияРегулировка холостого хода      регулятор холостого хода (РХХ) Диагностика     Лампа Check Engine (CE)Вывод данных через колодку диагностикиВентилятор системы охлаждения      Функции маршрутного компьютера     Сигнал на тахометрСигнал расхода топливаМуфта компрессора кондиционера      Система улавливания паров бензина (Евро-2;3)     Клапан СУПБ (или "адсорбер")Форсунка - прецензионный электромагнитный (встречаются пьезоэлектрические) клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива.Бензонасос предназначен для нагнетания топлива в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива (РДТ) совмещен с бензонасосом. Исправный бензонасос без регулирования (с пережатой обраткой) должен создавать в магистрали давление не менее 5 атм. Рабочее давление на ХХ должно быть около 2,2-2,4 атм, на ХХ со снятым вакуумом - 3 атм. Бензонасос, совмещенный с РДТ, используемый в системах с безсливной рампой - 3,8 атм. Модуль зажигания - электронное устройство управления искрообразованием. Содержит в себе два независимых канала для поджига смеси в 1-4 и 2-3 цилиндрах. То есть реализуется принцип "холостой искры". В последних модификациях низковольтные элементы МЗ помещены в ЭБУ, а для получения высокого напряжения используются либо выносная двухканальная катушка зажигания, либо катушки зажигания непосредственно на свече.   Регулятор холостого хода служит (совместно с УОЗ - регулированием) для поддержании заданных оборотов ХХ. Представляет собой прецизионный шаговый двигатель, регулирующий обводной канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки, для обеспечения двигателя воздухом, необходимым для поддержания ХХ (7-12 кг./час) при закрытой дроссельной заслонке.   Вентилятор системы охлаждения управляется ЭБУ по сигналам ДТОЖ. Разница между включением/выключением как правило 4-5 грд.С.Сигнал на тахометр выдается на приборную панель для индикации текущих оборотов двигателя.   Сигнал расхода топлива выдается на маршрутный компьютер - 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные эти приблизительные, т.к рассчитываются они на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого эмпирического коэффициента, который необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелином участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами. Как показывает практика, сигнал расхода топлива более - менее соответствует истине на системах с ДК.   Адсорбер, он же СУПБ является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.    Управление муфтой кондиционера служит для включения кондиционера после обработки сигнала на запрос включения кондиционера, т.е когда система готова к этому.III. Электронный блок управленияЭБУ (электронный блок управления) - по сути специализированный микрокомпьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами.Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название микросхемы - CHIP (чип), отсюда и пошло название ЧИП-ТЮНИНГ, то есть изменение программы управления двигателем. Содержимое "чипа" - обычно делится на две функциональные части - собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки - набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.Сам чип-тюнинг делится, соответственно два направления: рекалибровку переменных программы и на изменение алгоритмов обработки калибровок. Часто эти направления смешиваются, но цель у них одна - улучшение эксплуатационных характеристик управляемого двигателя. Следует иметь ввиду, что для правильной работы любой программы необходимо наличие полностью исправных датчиков и ИМ. Тюнинговые прошивки, как правило, более точно настроены но и более требовательны к состоянию датчиков и ИМ. При "затюнивании" неисправности можно получить прямо противоположный ожидаемому эффект. Поэтому любой чип-тюнинг должен производиться на полностью продиагностированном авто, к которому нет никаких замечаний. Самый "правильный", но самый сложный и дорогой чип-тюнинг - это настройка программы на конкретное авто и конкретного водителя.

Последние разработки в области систем управления двигателем - это новые контроллеры Bosch MP7.0H и Bosch M7.9.7. В отличие от предыдущих систем, здесь используется так называемая 'моментная' математическая модель двигателя, такие системы намного сложнее калибруются и более 'капризны' в случае изменения физических параметров двигателя (рабочий объем, геометрия, впуск-выпуск). В последнем случае требуется калибровка самой матмодели (которая включает несколько сотен калибровок), что практически невозможно без специального оборудования и методик. Несмотря на это можно утверждать, что в настоящее время данные системы успешно поддаются чип-тюнингу.

melkay.ucoz.ru


Смотрите также