Экономайзер принудительного холостого хода с электронным управлением

В процессе движения автомобиля значительное время занимает режим принудительного холостого хода, когда коленчатый вал дви­гателя вращается за счет кинетической энергии автомобиля. Этот режим наблюдается, например, при движении автомобиля с высо­кой скоростью при включенной передаче и отпущенной педали управления подачей топлива, т. е. когда двигатель работает в тормозном режиме.

Экономайзер предназначен для прекращения подачи топлива в двигатель на ре­жиме принудительного холостого хода.

Достоинства:

1. уменьшение эксплуатационного рас­хода топлива на 2...3%;

2. снижение выброса токсичных веществ на 15...30%;

Режим принудительного холостого хода в ЭПХХ опреде­ляют:

1. частота вращения коленчатого вала двигателя должна быть больше частоты, соответствующей холо­стому ходу

2. дроссельная заслонка должна быть закрыта.

Прекращение подачи топлива обеспечивается электромагнит­ными клапанами.

На основе информации о частоте вращения коленчатого вала, получаемой от первичной цепи системы зажигания КЗ и о положении дроссельной заслонки, получаемой от датчика положения дроссельной заслонки Д электронный блок управления вырабатывает сигнал, управляющий электромагнитным клапаном ЭМК, который в свою очередь открывает и закрывает подачу топ­лива в систему холостого хода карбюратора. Датчик положения дроссельной заслонки представляет собой микровыключатель, ме­ханически связанный с приводом дроссельной заслонки, замыкаю­щийся при полностью отпущенной педали управления подачей то­плива (режим холостого хода).

Электронные системы управления, топливоподачей дизелей.

ЭСАУ дизельными двигателями позволяют:

1. сни­зить токсичность отработавших газов;

2. уменьшить дымность;

3. шум;

4. стабилизировать работу двигателя на холостом ходу;

ЭСАУ выпол­няют:

1. функции управления количеством впрыскиваемого топлива;

2. моментом начала впрыска;

3. частотой вращения коленчатого вала на . холостом ходу;

4. работой свечей накаливания;

ЭСАУ делятся:

1. аналоговые системы, состоящие в основном из операционных усилителей;

2. цифровые регуляторы, построенные на элементах средней степени интеграции;

3. микропроцессорные системы.

Микропроцессорная система управления.

включают:

1. микропроцессор (МП), осуществляющий все арифмети­ческие операции и общее управление устройствами;

2. оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для хранения промежуточных ре­зультатов вычислений;

3. постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) для хранения программ управления всей системы в целом;

4. предусмот­рены три типа датчиков: а)режимных параметров; б)коррекции; в) защи­ты.

структурная схема микропроцессорной системы управления

дизельного двигателя.

Особо важной задачей топливоподачи дизельного двигателя яв­ляется качественное обеспечение переходных процессов, так как это непосредственно связано с технико-экономическими показате­лями работы двигателя.

Она состоит из программного задатчика положений рейки ПЗ, вычисляемых по значениям частоты вращения коленчатого вала двигателя п, поло­жению педали управления подачей топлива ψ_педали и информации от датчиков коррекции ДК; регулятора Р. вычисляющего рассогла­сование между расчетным значением положения рейки h_расч и дей­ствительным h_д; исполнительного механизма ИМ, включенного в контур регулятора и формирующего интегральную составляющую топливного насоса высокого давления ТНВД и двигателя Д.

Микропроцессорная система управления дизелем изменяет угол опережения впрыска топлива по оптимальному закону в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала.

Примером ЭСАУ топливоподачей дизельного двигателя с рам­пой-аккумулятором может служить система Common Rail фирмы Bosch

Система содержит: 1- топливный насос высокого давления; 2 -перепускной клапан; 3 - элек­тромагнитный клапан - регулятор давления; 4 - топливный фильтр; 5 -топливный бак с топливоподкачивающим насосом и предварительным фильтром; 6- электронный блок управления; 7- реле включения свечей накаливания; 8 -аккумуляторная батарея; 9 - топливная рампа-аккумулятор; 10 - датчик давления топлива в рампе; 11 - топливный жик­лер; 12- предохранительный клапан; 13 - датчик температуры топлива; 14 - электромагнитная форсунка; 15 - свеча накаливания; 16 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 17- датчик положения коленчатого вала; 18 -фазовый дискриминатор; 19 - датчик температуры воздуха на впуске; 20 - датчик давления наддува; 21 - пленочный датчик массового расхода воздуха; 22 - турбокомпрессор; 23 - пневматический клапан управления рециркуляцией; 24 - пневматический клапан управления над­дувом; 25- вакуумный насос; 26 - приборная панель; 27- датчик поло­жения педали управления топливоподачей; 28 - датчик нажатия педали тормоза; 29 - датчик выключения сцепления; 30 - датчик скорости авто­мобиля; 31 - пульт управления круиз-контроля; 32 - компрессор конди­ционера; 33 - переключатель кондиционера; 34 - аварийная лампа и диагностический разъем

Топливо из бака 5 топливоподкачивающим насосом подается через фильтр 4 в ТНВД 1. Из насоса топливо поступает в рампу-аккумулятор 9 и распределяется по форсункам 14. Давление топлива в рампе-аккумуляторе поддерживается на постоянном уровне 135 МПа, что обеспечивается датчиком 10 и электромагнитным клапаном 3.

Для защиты двигателя используется ограничительный клапан 12 открывающийся при давлении свыше 150 МПа. Количество впры­скиваемого топлива определяется длительностью открытия элек­тромагнитной форсунки. Для снижения потерь энергии на сжатие топлива в режиме холостого хода и частичных нагрузок производи­тельность ТНВД может уменьшаться путем открытия перепускного клапана 2.

По своей структуре ЭСАУ Common Rail во многом аналогична рассмотренным ранее системам впрыска бензиновых двигателей.

Датчик положения коленчатого вала 17 индукционного типа используется для определения частоты вращения и положения ко­ленчатого вала. Информации от этого датчика недостаточно чтобы различить конец такта сжатия, поэтому используется датчик поло­жения распределительного вала 18 - фазовый дискриминатор. В основу работы датчика положен эффект Холла.

ЭСАУ получает информацию о температуре охлаждающей жид­кости и воздуха на впуске. В некоторых модификациях системы ис­пользуются датчики температуры масла и топлива.

Для обеспечения точного определения состава рабочей смеси и снижения вредных выбросов, особенно на переходных режимах, используется пленочный датчик массового расхода воздуха уста­навливаемый до турбокомпрессора.

Положение педали управления режимом работы двигателя оп­ределяется потенциометрическим датчиком, при этом какая-либо механическая связь педали с системой топливоподачи отсутствует.

Для определения давления наддува используется датчик абсо­лютного давления с пьезорезистивными чувствительными элемен­тами.

В процессе управления двигателем можно выделить следующие функции и режимы: режим пуск двигателя, рабочий режим, режим холостого хода, функция обеспечения равномерности работы дви­гателя и снижения колебаний при переходных процессах, режим автоматического поддержания заданной скорости автомобиля, ог­раничение топливоподачи, остановка двигателя.

При пуске двигателя количество впрыскиваемого топлива явля­ется постоянной величиной. В рабочем режиме для определения количества топлива используется сигнал датчика положения педа­ли управления топливоподачей и датчика положения коленчатого вала двигателя. БУ обрабатывает информацию от датчиков и ис­пользуя характеристические карты вычисляет значение угла опе­режения впрыска (момент подачи топлива) и длительность откры­тия форсунки.

Для снижения расхода топлива частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода поддерживается на минимальном устойчивом уровне, при этом учитывается температура двигателя и сигналы о включении кондиционера и других устройств, создающих

нагрузку.