Общо описание и работа на системата за управление на двигателя

Принципът на работа на системата за запалване

Системата за запалване не използва конвенционален разпределител и намотка. Той използва изходните сигнали на сензора за положение на коляновия вал към ECM. ECM открива електронното време на запалване и включва запалителната бобина.

Този тип система за запалване без разпределител използва метод на разпределение на "отпадъчна искра". Всеки цилиндър е сдвоен с противоположния цилиндър (1-4 или 2-3). Запалването се извършва едновременно в цилиндъра, издигащ се при такта на компресия, и в цилиндъра, спускащ се при такта на изпускане. Цилиндър в изпускателния такт изисква много малко налична енергия, за да запали запалителната свещ. Останалата част от енергията се подава към запалителната свещ в цилиндъра при такта на компресия.

Тези системи използват EST сигнала от ECM, за да контролират момента на запалване. ECM използва следната информация:

• Натоварване на двигателя (налягане в колектора или вакуум).
• Атмосферно (барометрично) налягане.
• Температура на двигателя.
• Температура на входящия въздух.
• Положението на коляновия вал.
• Скорост на двигателя (rpm)

Електронна запалителна бобина

Електронната запалителна бобина запалва две свещи едновременно. Електронната запалителна бобина не е обслужвана и е сменена като цяло.

Сензор за положение на коляновия вал

Системата за директно запалване използва индуктивен сензор за положение на коляновия вал. Този сензор се простира на приблизително 0,05 инча (1,3 мм) през стойката си в импулсния сензор на коляновия вал. Импулсният сензор е специално колело, монтирано на коляновия вал или шайбата на коляновия вал, което има 58 слота, 57 от които са разположени в диапазона от 6 градуса. Последният слот е по-широк и служи за генериране на "тактов импулс". Докато коляновият вал се върти, прорезите в енкодера променят магнитното поле на енкодера, създавайки индуктивен импулс. Дългият импулс на 58-ия слот показва специфична ориентация на коляновия вал и позволява на ECM непрекъснато да определя ориентацията на коляновия вал. ECM използва тази информация, за да генерира момент на запалване и импулси за впръскване на гориво,

Сензор за положение на разпределителния вал

Сензорът за положение на разпределителния вал изпраща сигнал към ECM. ECM използва този сигнал като "синхронизиращ импулс", за да отвори последователно горивните инжектори. ECM използва сигнала на сензора за положение на разпределителния вал, за да определи позицията на буталото #1 по време на силовия ход. Това позволява на ECM да изчисли правилния режим на последователно впръскване на гориво. Ако ECM открие невалиден сигнал от сензора за положение на разпределителния вал, докато двигателят работи, ще се зададе DTC P0341. Ако сигналът от сензора за положение на разпределителния вал се загуби, докато двигателят работи, системата за впръскване на гориво ще премине в режим на последователно впръскване въз основа на последния импулс и двигателят ще продължи да работи. Докато неизправността е налице, двигателят може да се рестартира. Той ще работи в режим на проектирано последователно впръскване с шанс 1 към 6 за правилна последователност на инжекторите.

Принципът на работа на регулатора на празен ход

Работата на управлението на въздуха на празен ход се управлява от настройките на празен ход на основното тяло на дросела и клапана за управление на въздуха на празен ход.

ECM използва контролен клапан за въздух на празен ход, за да регулира скоростта на празен ход въз основа на условията. ECM използва информация от различни входове, като температура на охлаждащата течност, вакуум в колектора и др. за ефективен контрол на оборотите на празен ход.

Принципът на работа на системата за подаване на гориво

Функцията на системата за измерване на горивото е да доставя правилното количество гориво към двигателя в различни режими на работа. Горивото се подава към двигателя от отделни горивни инжектори, монтирани във всмукателния колектор до всеки цилиндър.

Основните сензори, които контролират подаването на гориво, са сензорът за абсолютно налягане в колектора, контролният кислороден сензор (HO2S1) и диагностичният кислороден сензор (HO2S2).

Сензорът за абсолютно налягане в колектора измерва вакуума във всмукателния колектор. Когато търсенето на гориво е високо, сензорът отчита нисък вакуум, например когато дроселът е напълно отворен. ECM използва тази информация, за да обогати сместа, като по този начин удължава времето за работа на инжектора и доставя правилното количество гориво. При забавяне вакуумът се увеличава. Промяната във вакуума се усеща от MAP сензора и се отчита от ECM, което след това намалява времето за работа на инжектора поради намаленото потребление на гориво.

Сензори за HO2S

Сензорът HOS2 се намира в изпускателния колектор. Сензорът HO2S открива количеството кислород в отработените газове към ECM, а ECM променя съотношението въздух/гориво за двигателя, като контролира горивните инжектори. Най-доброто съотношение въздух/гориво за намаляване на емисиите е 14,7 към 1, което позволява на каталитичния конвертор да работи най-ефективно. Поради постоянното измерване и регулиране на съотношението въздух/гориво, системата за впръскване на гориво се нарича система "затворен контур".


ECM използва изходните данни на различни сензори, за да определи от колко гориво се нуждае двигателят. Горивото се доставя при различни условия, наречени "режими".

Стартов режим

Когато запалването е включено, ECM включва релето на горивната помпа за две секунди. Горивната помпа увеличава налягането на горивото. ECM също така проверява сензора за температурата на охлаждащата течност на двигателя (ECT) и сензора за положение на дроселната клапа (TP) и определя съотношението въздух/гориво, необходимо за стартиране на двигателя. Тя варира от 1,5 до 1 при -97°F (-36°C) температура на охлаждащата течност до 14,7 до 1 при 201°F (94°C) температура на охлаждащата течност. ECM контролира количеството гориво, доставено по време на режим на стартиране, като променя времето за включване и изключване на горивния инжектор. Това става чрез "пулсиране" на горивните инжектори за много кратко време.

Режим на свободен поток

Ако двигателят е наводнен с излишно гориво, той може да бъде прочистен чрез натискане докрай на педала на газта. ECM ще спре напълно подаването на гориво, елиминирайки всички сигнали към инжекторите. ECM поддържа тази производителност, докато дроселът остава широко отворен и двигателят работи под около 400. Ако положението на дросела падне под около 80 процента, ECM ще се върне в режим на стартиране.

Режим на движение

Режимът на задвижване има две състояния, наречени "отворена верига" и "затворена верига".

Отворете контура

Ако двигателят току-що е стартирал и скоростта му е над 400 оборота в минута, системата преминава в режим "отворена верига". В "отворена верига" ECM игнорира сигнала от HO2S и изчислява съотношението въздух/гориво въз основа на вход от сензора за температура на охлаждащата течност на двигателя и сензора за абсолютно налягане в колектора. Сензорът остава в "затворен контур", докато настъпят следните условия:

• HO2S произвежда непостоянен изход, което показва, че е твърде горещ, за да функционира правилно.
• Температурата на сензора за температура на охлаждащата течност е по-висока от зададената стойност.
• Изминало е известно време от стартирането на двигателя.

Затворен контур

Конкретните стойности за горните условия варират от двигател до двигател и се съхраняват в електрически изтриваема програмируема памет само за четене (EEPROM). Когато тези условия са изпълнени, системата преминава в режим "затворен цикъл". В "затворен контур" ECM изчислява съотношението въздух/гориво (време на работа на инжектора) на базата на сигнала от сензора за кислород. Това позволява съотношението въздух/гориво да остане много близо до 14,7 към 1.

Ускорен режим

ECM реагира на бързи промени в позицията на дросела и въздушния поток и доставя допълнително гориво.

Режим на забавяне

ECM реагира на промените в позицията на дросела и въздушния поток и намалява горивото. Ако спирането е много бързо, ECM може да спре подаването на гориво за кратко време.

Режим за коригиране на напрежението на батерията

Ако напрежението на батерията е ниско, ECM може да компенсира слабата искра, подадена от модула за запалване по следните начини:

• Увеличете продължителността на импулса на горивния инжектор.
• Увеличете скоростта на празен ход.
• Увеличаване на времето за забавяне на запалването.

Режим на спиране на подаването на гориво

Когато запалването е изключено, горивните инжектори не подават гориво. Това не позволява на двигателя да работи, когато запалването е изключено. Горивото не се подава и при липса на управляващи импулси от централния източник на захранване. Това предотвратява наводненията.

Как работи система за възстановяване на бензинови пари

Системата за възстановяване на бензиновите пари използва метод за натрупване на въглероден филтър. Този метод позволява на горивните пари да бъдат насочени от резервоара за гориво към устройство за съхранение на активен въглен (филтър), за да уловят горивните пари, когато превозното средство не работи. Когато двигателят работи, горивните пари се издухват от въглеродната клетка от входящия въздух и се използват в нормалния процес на горене.

Бензиновите пари от резервоара за гориво се насочват към разклонителната тръба с надпис TANK. Тези пари се адсорбират от въглерод. Въглеродният филтър се прочиства от ECM, когато двигателят работи известно време. Във въглеродния филтър се подава въздух и се смесва с изпаренията. След това сместа се подава във всмукателния колектор.

ECM прилага заземяване, за да включи електромагнитния клапан на EVAP кутията. Този вентил е с контрол на ширината на импулса (PWM) и се включва и изключва няколко пъти в секунда. Цикълът на прочистване на системата на EVAP контейнера варира в зависимост от работния режим, определен от масовия поток на въздуха, корекцията на горивото и температурата на входящия въздух.

Нестабилна работа на празен ход, спиране на двигателя, лошо управление могат да бъдат причинени от следните причини:

• Дефектен електромагнитен клапан за продухване на EVAP кутията.
• Повреден въглен филтър.
• Маркучите са напукани, повредени или не са свързани към правилните връзки.

EVAP адсорбер

Адсорберът EVAP е устройство за контрол на токсичността, съдържащо гранули от активен въглен. Адсорберът на EVAP се използва за задържане на горивните пари от резервоара за гориво. Когато са изпълнени определени условия, ECM активира електромагнитния клапан за продухване на EVAP кутията, позволявайки на парите на горивото да навлязат в цилиндрите на двигателя и да бъдат изгорени там.

Принципът на работа на системата за принудителна вентилация на картера

Системата за положителна вентилация на картера се използва за пълно използване на картерните пари. Картерът се захранва с пресен въздух от въздушния филтър. Пресният въздух се смесва с изтичащия газ, който след това навлиза във всмукателния колектор през вакуумен маркуч.

Редовно проверявайте маркучите и скобите. Ако е необходимо, сменете компонентите на вентилацията на картера.

Запушен или затворен PVC маркуч може да причини следните състояния:

• Груб празен ход
• Спрян двигател или нисък празен ход
• Изтичане на масло
• Масло за въздушен филтър
• Утайка в двигателя

Изтичащият PVC маркуч може да причини следните състояния:

• Груб празен ход
• Спрете двигателя
• Високи обороти на празен ход

Сензор за температура на охлаждащата течност

Сензорът за температурата на охлаждащата течност на двигателя (ECT) е термистор (резистор, който променя съпротивлението с температурата), инсталиран в потока на охлаждащата течност на двигателя. Ниската температура на охлаждащата течност причинява високо съпротивление (100 000 ома при -40°F [-40°C]), а високата температура причинява ниско съпротивление (70 ома при 266°F [130°C]).

ECM прилага 5 волта към сензора за температура на охлаждащата течност на двигателя чрез резистор в ECM и усеща промяната в нивото на сигнала. Нивото на сигнала е високо при студен двигател и ниско при горещ. Чрез измерване на промяната в нивото на сигнала, ECM може да определи температурата на охлаждащата течност. Температурата на охлаждащата течност засяга повечето системи, управлявани от ECM. Неизправност във веригата на ECT сензора може да доведе до установяване на DTC P0117 или P0118. Трябва да се помни, че тези DTC показват неизправност във веригата на ECT сензора, поради което правилното използване на таблицата или ще поправи окабеляването, или ще замени сензора.

Сензор за положение на дросела

Сензорът за положение на дросела е потенциометър, свързан към вала на тялото на дросела. Веригата на сензора за положение на дросела се състои от 5-волтов захранващ проводник и заземяващ проводник от ECM. ECM изчислява позицията на дросела, като следи напрежението на тази сигнална линия. Изходният сигнал на сензора за положение на дросела се променя с положението на педала на газта, променяйки ъгъла на отваряне на дросела. В затворено положение на дросела изходът на сензора за положение на дросела е нисък, около 0,5 волта. Когато дроселът е отворен, изходът се увеличава и при широко отворен дросел изходът е около 5 волта.

ECM може да определи подаването на гориво въз основа на ъгъла на отваряне на дросела (команда на водача). Счупен или лошо свързан сензор за положение на дросела може да причини периодични изблици на гориво от инжектора и груб празен ход, тъй като ECM приема, че дроселът се движи. Проблем във веригата на датчика за положение на дросела трябва да зададе DTC P0121 или P0122. След установяването на DTC, ECM ще отмени настройките по подразбиране на сензора за газта и двигателят ще върне малко мощност. DTC P0121 води до висока скорост на празен ход.

Диагностични сензори за кислород

Трипътните каталитични конвертори се използват за контролиране на емисиите на въглеводороди (HC), въглероден оксид и азотен оксид (NOx). Катализаторът вътре в неутрализаторите поддържа химическата реакция. Тази реакция окислява HC и CO, присъстващи в отработените газове, и ги превръща в безвредни водни пари и въглероден диоксид. Каталитичният преобразувател също намалява NOx, като го превръща в азот. ECM наблюдава този процес с помощта на сензорите HO2S1 и HO2S2. Тези сензори осигуряват сигнал, който показва количеството кислород в отработените газове, влизащи и напускащи трипътния конвертор. Това отразява способността на конвертора ефективно да преобразува отработените газове. Ако каталитичният конвертор работи ефективно, сигналите на HO2S1 ще бъдат по-активни от сигналите на HO2S2. Сензорите за ефективност на конвертора работят по същия начин като сензорите, които контролират подаването на гориво. Основната функция на тези сензори е да наблюдават ефективността на катализатора, но те също играят ограничена роля в управлението на горивото. Ако изходът на сензора показва напрежение на отклонение, по-високо или по-ниско от 450 mV за продължителен период от време, ECM ще промени леко корекцията на горивото, за да гарантира, че подаването на гориво е правилно, за да контролира ефективността на преобразувателя.

Проблем със сензора HO2S1 ще зададе DTC P0131 или P0132, в зависимост от специалното състояние. Проблем със сигнала на HO2S2 ще зададе DTC P0137, P0138 или P0140, в зависимост от специалното състояние.

Неизправност в нагревателя на диагностичния кислороден сензор (HO2S2) или неговия захранващ или заземяващ проводник ще доведе до по-ниска реакция на кислородния сензор. Това може да доведе до неправилни резултати от диагностиката за наблюдение на ефективността на катализатора.

Вентил за рециркулация на отработените газове

Системата за рециркулация на отработените газове се използва при двигатели, оборудвани с автоматична трансмисия, за да се намалят емисиите на NOx (азотни оксиди), причинени от високите температури на горене. EGR клапанът се управлява от ECM. EGR клапанът доставя малко количество отработени газове към всмукателния колектор, за да намали температурата на горене. Количеството рециркулиран отработен газ се контролира чрез промяна на противоналягането във вакуума и на изхода за газ.Ако се въведе твърде много отработен газ, не се получава изгаряне. Поради тази причина много малко отработени газове се допускат през този клапан, особено на празен ход.

EGR клапанът обикновено е отворен, когато:

• Двигателят е загрял.
• По-високи обороти на празен ход.

Резултати от неправилна работа

Прекомерният поток на отработените газове отслабва горенето, което кара двигателя да работи грубо или да спира. Ако потокът на отработените газове е твърде висок на празен ход, в движение или при студен двигател, може да възникнат следните условия:

• Двигателят спира след студен старт.
• Двигателят спира да работи на празен ход след забавяне.
• Двигателят пука по време на движение.
• Груб празен ход.

Ако EGR клапанът остане отворен през цялото време, двигателят може да не работи на празен ход. Твърде малък или твърде голям поток на отработените газове позволява температурата на горене да се повиши твърде високо по време на ускорение и натоварване. Това може да причини следните състояния:

• Детонационно горене (детонация)
• Прегряване на двигателя
• Неуспешен тест за токсичност

Сензор за температура на входящия въздух

Сензорът за температура на входящия въздух е термистор - резистор, който променя съпротивлението в зависимост от температурата на въздуха, влизащ в двигателя. Ниската температура причинява високо съпротивление (4500 ома при -40°F [-40°C]), а високата температура причинява ниско съпротивление (70 ома при 266°F [130°C]).

ECM прилага 5 волта към сензора за температура на входящия въздух чрез резистор в ECM и измерва промяната в нивото на сигнала, за да определи температурата на входящия въздух. Нивото на сигнала е високо, когато въздухът в колектора е студен, и ниско, когато въздухът е горещ. ECM получава информация за температурата на входящия въздух чрез измерване на напрежението.

Сензорът за температурата на входящия въздух също се използва за контролиране на момента на запалване, когато въздухът в колектора е студен.

Неизправност във веригата на сензора за температура на входящия въздух задава DTC P0112 или P0113.

Контрол на дроселната клапа (TAC)

Управлението на задвижващия механизъм на дросела (TAC) се използва за подобряване на ефективността на емисиите, икономията на гориво и подобряване на цялостната управляемост. Управлението на задвижващия механизъм на дросела (TAC) елиминира механичната връзка между педала на газта и дросела. Управлението на дроселната клапа (TAC) елиминира необходимостта от автоматична система за круиз контрол и двигател за управление на въздуха на празен ход. Следва списък на компонентите за управление на задвижването на дроселната клапа (TAC):

• Педалът на газта включва следните компоненти:
• Педалът на газта.
• Сензор за положение на педала на газта (APP).
• Сензор 2 ПРИЛОЖЕНИЕ.
• Устройството на тялото на дросела включва следните компоненти:
• Сензор 1 за ъгъла на дроселната клапа (TP).
• Сензор 2 за ъгъла на дроселната клапа (TP).
• Двигател на дроселната клапа.
• Дроселна клапа.
• ECM.

ECM следи изискването за ускорение на водача с помощта на 2 APP сензора. Диапазонът на напрежението на APP сензора 1 е приблизително 0,7-4,5 волта, променяйки се, когато педалът на газта се движи от първоначалната позиция на педала до пълната позиция на педала. Обхватът на APP сензор 2 е приблизително 0,3-2,2 волта, променяйки се, когато педалът на газта се премести от първоначалната позиция на педала до пълната позиция на педала. ECM обработва тази информация заедно с други сензорни входове, за да командва дросела до определена позиция.

Дроселната клапа се управлява от постояннотоков двигател, наречен дроселов двигател. ECM може да задвижи този двигател напред или назад чрез контролиране на напрежението на батерията и/или масата на 2-та вградени драйвера. Дроселът се задържа в първоначалното си положение от 5,7° на сензора за положение на дросела (TPS) чрез постоянна сила на възвратната пружина. Когато двигателят на дросела не е захранен, тази пружина държи дросела в първоначалното му положение.

ECM следи ъгъла на дросела с помощта на 2 TP сензора. Диапазонът на напрежението на TP сензор 1 варира от приблизително 0,7 до 4,3 волта, когато дроселът се движи от 0 процента до широко отворен дросел (WOT). Диапазонът на напрежението на TP сензор 2 варира от приблизително 4,3 до 0,7 волта, когато дроселът се движи от 0 процента до широко отворен дросел (WOT).

ECM извършва диагностика, която проверява нивата на напрежение на двата APP сензора, двата TP сензора и веригата на двигателя на задвижващия механизъм на дросела. Той също така контролира скоростта на връщане чрез действието на двете възвратни пружини, които се намират вътре в тялото на дросела. Тази диагностика се извършва в различна времева скала в зависимост от това дали двигателят работи или е спрял.

Всеки път, когато се включи запалването, ECM извършва бърз тест на възвратната пружина на дросела, за да провери дали дроселът може да се върне в 7-процентно изходно положение от 0-процентно положение. Това е, за да се гарантира, че дроселът може да се върне в първоначалното си положение в случай на повреда на веригата на задвижващия двигател.

Сензор за абсолютно налягане в колектора

Сензорът за абсолютно налягане в колектора (MAP) измерва промените в налягането във всмукателния колектор, свързани с промените в натоварването на двигателя и промените в скоростта на двигателя. Преобразува ги в изходен сигнал.

Движението по инерция при затворена дроселова клапа произвежда относително нисък сигнал за абсолютно налягане в колектора. Абсолютното налягане е обратното на вакуума. Когато налягането в колектора е високо, вакуумът е нисък. Сензорът за абсолютно налягане в колектора също се използва за измерване на барометрично налягане. Извършва се като част от изчисленията на сензора за абсолютно налягане в колектора. При включено запалване и изключен двигател, ECM отчита налягането в колектора като барометрично налягане и съответно регулира съотношението въздух/гориво. Компенсацията по височина позволява на системата да поддържа мощност при ниски нива на токсичност. Барометричната функция се актуализира периодично по време на шофиране с постоянна скорост или при широко отворена газ.

Неизправност във веригата на сензора за абсолютно налягане в колектора задава DTC P0107 или P0108.

Следващата таблица показва разликата между абсолютното налягане и вакуума спрямо изхода на MAP сензора, който е показан на горния ред на двете таблици.

КАРТА

волт	4.9	4.4	3.8	3.3	2.7	2.2	1.7	1.1	0,6	0,3	0,3
kPa	100	90	80	70	60	50	40	30	20	10	0
в. hg	29.6	26.6	23.7	20.7	17.7	14.8	11.8	8.9	5.9	2.9	0

ВАКУУМ

волт	4.9	4.4	3.8	3.3	2.7	2.2	1.7	1.1	0,6	0,3	0,3
kPa	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
в. hg	0	2.9	5.9	8.9	11.8	14.8	17..7	20.7	23.7	26.7	29.6

Модул за управление на двигателя (ECM)

ECM, разположен вътре в арматурното табло от страната на пътника, е контролният център за системата за впръскване на гориво. Той постоянно следи информацията от различни сензори и управлява системи, които влияят върху работата на автомобила. ECM също изпълнява функции за диагностика на системата. Той може да разпознава проблеми с производителността, да предупреждава водача чрез индикатор за проверка на двигателя (Check Engine) и да съхранява диагностичен код(ове) за неизправност, който идентифицира проблемните зони и помага при ремонт.

В ECM няма ремонтируеми части. Настройките се съхраняват в ECM в програмируема памет само за четене (PROM).

ECM доставя 5 или 12 волта за захранване на сензорите или превключвателите. Това се прави с резистори в ECM, които са толкова високи, че тестовата лампа не светва, когато е свързана към веригата. В някои случаи обикновеният наличен в търговската мрежа волтметър няма да даде точно отчитане, защото съпротивлението им е твърде ниско. Трябва да използвате цифров волтметър от 10 мегаома, за да получите точно отчитане. ECM контролира изходните вериги като горивните инжектори, клапана за управление на въздуха на празен ход, релето на съединителя на A/C чрез задвижване на веригата за заземяване чрез транзистори или устройство, наречено "четирипосочен драйвер".

Горивен инжектор

Устройството за многопортово впръскване на гориво (MFI) е устройство, управлявано от соленоид от ECM. Той насочва горивото под налягане към отделен цилиндър. ECM захранва инжектора за гориво или електромагнитния клапан, докато сферичният или игленият клапан не се затвори нормално. Това позволява на горивото да тече към горната част на инжектора, покрай сферичния или игления вентил и през вдлъбнатата направляваща плоча към изхода на инжектора.

Водещата плоча има шест отвора, които контролират потока на горивото и образуват конусовидна схема на пръскане на фино гориво в дюзата на дюзата. Горивото от дюзата се насочва към всмукателния клапан, където се пулверизира и изпарява допълнително, преди да се подаде в горивната камера. Частично отворен горивен инжектор причинява спад в налягането на горивото след спиране на двигателя. Освен това някои двигатели имат по-дълго време за стартиране. Работата на двигателя при изключено запалване може да бъде причинена и от възможността за подаване на гориво.

Сензор за детонация

Сензорът за детонация открива необичайно чукане в двигателя. Сензорът е монтиран в блока на двигателя до цилиндрите. Сензорът извежда AC сигнал, който се увеличава със силата на детонацията. Този сигнал се изпраща към ECM. ECM контролира момента на запалване, за да намали тропането.