Az elektronikus motorvezérlő rendszer elemei: 1 - fázisérzékelő; 2 - alapjárati fordulatszám-szabályozó és fojtószelep helyzetérzékelő blokk; 3** - hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő; 4 - fúvókák; 5**; - kopogás érzékelő; 6 - abszolút légnyomás érzékelő a szívócsőben; 7** - levegő hőmérséklet-érzékelő a motor bemeneténél; 8** - diagnosztikai blokk; 9** — sebességérzékelő; 10 - rögzítőblokk biztosítékok és relék; 11 - akkumulátor; 12 - elektronikus vezérlőegység; 13 - gyújtótekercsek; 14** - főtengely helyzetérzékelő; 15 - vezérlő oxigénkoncentráció-érzékelő; 16** - diagnosztikai oxigénkoncentráció érzékelő; 17** - gyújtógyertyák.
Az elektronikus motorvezérlő rendszer vázlata: 1 - akkumulátor; 2 - gyújtáskapcsoló; 3 - a motorvezérlő rendszer fő reléje; 4 - ECU; 5 - diagnosztikai blokk; 6 - légkondicionáló hűtőközeg nyomásérzékelője; 7 - a rendszer szelepe a szívócsatorna hosszának megváltoztatására; 8 - légkondicionáló kapcsoló; 9 - légkondicionáló kompresszor relé; 10 - műszercsoport; 11 - légkondicionáló kompresszor; 12 - diagnosztikai oxigénkoncentráció érzékelő; 13 - vezérlő oxigénkoncentráció érzékelő; 14 - főtengely helyzetérzékelő; 15 - gyújtótekercsek; 16 - kipufogógáz-visszavezető szelep; 17 - fúvóka; 18 - beszívott levegő hőmérséklet-érzékelő; 19 - adszorber öblítőszelep; 20 - fázisérzékelő; 21 - abszolút légnyomás-érzékelő a szívócsőben; 22 - járműsebesség-érzékelő; 23 - kopogásérzékelő; 24 - hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő; 25 - alapjárati fordulatszám-szabályozó egység és fojtószelep helyzetérzékelő; 26 - relé nagy sebességű hűtőventilátor; 27 - relé alacsony fordulatszámú hűtőventilátor; 28 - a hűtőrendszer ventilátora; 29 - az üzemanyag-szivattyú és a gyújtótekercs reléje; 30 - üzemanyag-modul.
Elektronikus motorvezérlő egység.
A motor elosztott fázisú üzemanyag-befecskendező rendszerrel van felszerelve: a benzint befecskendező szelepek látják el minden hengerbe a motor működési sorrendjének megfelelően.
A motorvezérlő rendszer egy elektronikus vezérlőegységből áll (ECU), érzékelők a motor és a jármű működési paramétereihez, valamint működtetők.
Az ECU egy mini-számítógép speciális célokra. Munkamemóriát tartalmaz (RAM) és programozható csak olvasható memória (PROM).
Az ECU a motortérben található - egy konzollal van rögzítve a bal oldali sárvédőhöz. Az érzékelők feszültségellátása és a működtetők vezérlése mellett az ECU a motorvezérlő rendszer diagnosztikai funkcióit is ellátja (fedélzeti diagnosztikai rendszer) - meghatározza a rendszer elemeinek meghibásodását, bekapcsolja a műszercsoportban a hibajelzőt, és eltárolja a hibakódokat a memóriájában. Ha meghibásodást észlel, a negatív következmények elkerülése érdekében (égett dugattyúk robbanás következtében, a katalizátor károsodása a levegő-üzemanyag keverék gyújtáskimaradása esetén, a kipufogógáz toxicitási határértékek túllépése stb.), az ECU vészüzemmódba állítja a rendszert.
Lényege, hogy bármely érzékelő vagy áramkörének meghibásodása esetén a motorvezérlő egység a memóriájában tárolt csereadatokat használja fel.
A motorvezérlő rendszer hibajelzője a műszercsoportban található.
Ha a rendszer működik, akkor a gyújtás bekapcsolásakor a figyelmeztető lámpának világítania kell - így az ECU ellenőrzi a figyelmeztető lámpa és a vezérlő áramkör használhatóságát.
A motor beindítása után a jelzőfénynek ki kell aludnia, ha a számítógép memóriájában nincsenek feltételek az aktiváláshoz. A jelzőberendezés bekapcsolása, amikor a motor jár, tájékoztatja a vezetőt, hogy a fedélzeti diagnosztikai rendszer meghibásodást észlelt, és az autó további mozgása vészhelyzetben történik.
Ebben az esetben a motor egyes paraméterei romolhatnak (teljesítmény, hatékonyság, hatékonyság), de az ilyen meghibásodásokkal való mozgás lehetséges, és az autó önállóan eljuthat a benzinkúthoz.
Ha a hiba átmeneti volt, az elektronikus vezérlőegység három hiba nélküli útra kikapcsolja a figyelmeztető lámpát.
Hibakódok (akkor is, ha a figyelmeztető lámpa nem világít) az egység memóriájában marad, és egy speciális diagnosztikai eszközzel - a diagnosztikai blokkhoz csatlakoztatott szkennerrel - leolvasható.
Diagnosztikai blokk
Diagnosztikai blokk (diagnosztikai aljzat) a műszerfal alatt található - két önmetsző csavarral rögzítve a műszerfal kerettartójához (kissé jobbra a motorháztető reteszének fogantyújától).
Amikor a hibakódok törlődnek az elektronikus egység memóriájából a diagnosztikai eszközzel, a műszercsoportban lévő hibajelző lámpa kialszik.
A vezérlőrendszer érzékelői információt adnak az ECU-nak a motor és az autó paramétereiről, amelyek alapján kiszámítja az üzemanyag-befecskendezők nyitásának pillanatát, időtartamát és sorrendjét, a szikraképződés pillanatát és sorrendjét.
főtengely helyzet érzékelő
A főtengely helyzetérzékelője a hengerblokk elülső falán, az olajszűrő alatt található.
Az érzékelő tájékoztatást ad a vezérlőnek a főtengely fordulatszámáról és szöghelyzetéről.
Az érzékelő induktív típusú, a mag közelében a 4. henger főtengelyének pofájához erősített hajtótárcsa fogainak áthaladására reagál. A fogak a korongon helyezkednek el 6°-os intervallumban. A főtengely helyzetének meghatározásához a 60-ból két fogat levágnak, és széles hornyot képeznek.
Amikor ez a horony elhalad az érzékelő mellett, az ún «referencia» szinkron impulzus. Az érzékelőmag és a foghegyek közötti beépítési távolság körülbelül 1,3 mm. Amikor a hajtótárcsa forog, az érzékelő mágneses áramkörében a mágneses fluxus megváltozik - a tekercsében váltakozó áramú feszültségimpulzusok indukálódnak. Ezen impulzusok száma és gyakorisága alapján az ECU kiszámítja az impulzusok fázisát és időtartamát az injektorok és a gyújtótekercsek vezérléséhez.
Fázisérzékelő (vezérműtengely helyzet) a hengerfej jobb végéhez rögzítve a kipufogó vezérműtengely szíjtárcsája mellett.
Fázisérzékelő
A fázisérzékelő és a kipufogó vezérműtengely-tárcsa kölcsönös helyzete
A fázisérzékelő jelét az ECU az üzemanyag-befecskendezési folyamatok koordinálására használja a hengerek működési sorrendjének megfelelően.
Az érzékelő működési elve a Hall-effektuson alapul.
Az érzékelő reagál a vezérműtengely szíjtárcsa végén kialakított kiemelkedés áthaladására, hogy meghatározza az első henger dugattyújának helyzetét a munkaciklus során. A tengely szöghelyzetétől függően az érzékelő különböző szintű négyszögletes feszültségimpulzusokat ad ki a vezérlőegységnek. A főtengely és a vezérműtengely helyzetérzékelők kimeneti jelei alapján a vezérlőegység beállítja a gyújtás időzítését és azt a hengert, amelybe üzemanyagot kell betáplálni. Ha a fázisérzékelő meghibásodik, az ECU nem fázisú üzemanyag-befecskendezési módra vált.
A hűtőfolyadék hőmérséklet érzékelő a hengerfej hátsó falán lévő menetes furatba van csavarva, az 1. és 2. henger levegőellátó csatornái közé. Az érzékelő rudat a hengerfej hűtőköpenyén át keringő hűtőfolyadék mossa.
Az érzékelő egy NTC termisztor, azaz ellenállása a hőmérséklet emelkedésével csökken. Az ECU egy ellenálláson keresztül +5,0 V stabilizált feszültséget szolgáltat az érzékelőnek, és az érzékelő feszültségesése alapján kiszámítja a hűtőfolyadék hőmérsékletét, amelynek értékeit az üzemanyag-ellátás és a gyújtás időzítésének beállítására használják.
A fojtószelep helyzetérzékelője a fojtószelep tengelyére van felszerelve, és egy potenciometrikus típusú ellenállás.
Az ellenálláselemének egyik végére +5,0 V stabilizált feszültség kerül a számítógépből, a másik pedig a «súly» elektronikus blokk. A potenciométer harmadik kimenetétől (csúszkát), amely a fojtószelep tengelyéhez kapcsolódik, jel érkezik a vezérlőegységhez. Az érzékelő jelének kimenő feszültségének időszakos mérésével az ECU meghatározza a fojtószelep aktuális helyzetét a gyújtás időzítésének és az üzemanyag-befecskendező impulzusok időtartamának kiszámításához, valamint az alapjárati fordulatszám-szabályozó vezérléséhez. A fojtószelep helyzetérzékelője és az alapjárati fordulatszám-szabályozás egyetlen egységben van egyesítve, a fojtószelep-szerelvényre szerelve.
Az alapjárati fordulatszám-szabályozó egység és a fojtószelep-helyzet érzékelő elhelyezkedése a fojtószelep-egységen
Az alapjárati fordulatszám-szabályozó egység és a fojtószelep helyzetérzékelő elemei
Ha az érzékelő meghibásodik, a teljes fojtószelep-egységet ki kell cserélni az alapjárati fordulatszám-szabályozó egységgel és a fojtószelep helyzetérzékelővel (cm. A fojtószelep-szerelvény eltávolítása).
Abszolút nyomás érzékelő (ritkítás) a szívócsőben lévő levegő a szívócső testéhez van rögzítve, és egy csővel csatlakozik a vevőhöz. Az érzékelő kiértékeli a szívócsonkban a légnyomás változásait, amelyek a motor terhelésétől és a főtengely fordulatszámától függenek, és ezeket feszültségkimeneti jelekké alakítja. Ezen jelek alapján az ECU meghatározza a motorba belépő levegő mennyiségét és kiszámítja a szükséges üzemanyagmennyiséget. Több üzemanyag ellátására nagy fojtószelep-szög mellett (a szívócsőben a vákuum elhanyagolható) Az ECU megnöveli az üzemanyag-befecskendezők működési idejét.
A fojtószelep nyitási szögének csökkenésével a szívócsőben a vákuum növekszik, és a jelet feldolgozó ECU csökkenti az injektorok működési idejét. A szívócsatorna abszolút nyomásérzékelője lehetővé teszi az ECU számára, hogy módosítsa a motor működését, amikor a légköri nyomás a tengerszint feletti magasságtól függően változik.
A motor beszívott levegő hőmérséklet-érzékelője a szívócső vevőjében lévő menetes furatba van csavarva. Az érzékelő egy termisztor (ugyanolyan elektromos jellemzőkkel rendelkezik, mint a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő), amely a levegő hőmérsékletétől függően változtatja ellenállását. Az ECU egy ellenálláson keresztül +5,0 stabilizált feszültséget ad az érzékelőre, és méri a jelszint változását a beszívott levegő hőmérsékletének meghatározásához.
A jelszint magas, ha a csővezetékben lévő levegő hideg, és alacsony, ha a levegő forró.
Az érzékelőtől kapott információkat az ECU figyelembe veszi a levegőáramlás kiszámításakor az üzemanyag-ellátás és a gyújtás időzítésének korrigálása érdekében.
A kopogásérzékelő a hengerblokk hátsó falához van rögzítve a 3. henger területén.
Az érzékelő piezokerámia érzékeny eleme váltakozó feszültségű jelet generál, melynek amplitúdója és frekvenciája megfelel a motor hengerblokk falának rezgési paramétereinek. Detonáció esetén egy bizonyos frekvenciájú rezgések amplitúdója megnő. Ugyanakkor a detonáció visszaszorítása érdekében az ECU korrigálja a gyújtás időzítését egy későbbi irányba.
A motorvezérlő rendszerben két oxigénkoncentráció-érzékelőt használnak - vezérlő és diagnosztikai.
Oxigénkoncentráció érzékelők: vezérlés és diagnosztika
A vezérlő oxigénkoncentráció-érzékelő a kipufogócsőbe van szerelve.
Az érzékelő galvanikus áramforrás, melynek kimeneti feszültsége az érzékelőt körülvevő környezet oxigénkoncentrációjától függ. Az érzékelőtől a kipufogógázokban lévő oxigén jelenlétéről érkező jel alapján az ECU úgy állítja be az üzemanyag-ellátást a befecskendezők által, hogy a munkakeverék összetétele optimális legyen a kipufogógáz-katalizátor hatékony működéséhez.
A kipufogógázokban lévő oxigén, miután kémiai reakcióba lép az érzékelőelektródákkal, potenciálkülönbséget hoz létre az érzékelő kimenetén, amely körülbelül 0,1 V és 0,9 V között változik.
Az alacsony jelszint sovány keveréket jelent (oxigén jelenléte), és a magas szint gazdag (nincs oxigén). Amikor az érzékelő hideg állapotban van, nincs érzékelő kimeneti jele, mert a belső ellenállása ebben az állapotban nagyon magas - több MΩ (motorvezérlő rendszer nyílt hurokban működik).
A normál működéshez az oxigénkoncentráció-érzékelő hőmérsékletének legalább 300°C-nak kell lennie.
Az érzékelő gyors felmelegítése érdekében a motor beindítása után egy fűtőelem van beépítve az érzékelőbe, amelyet az ECU vezérel. Ahogy az érzékelő felmelegszik, az ellenállás csökken, és elkezd kimenő jelet generálni. Ezután az ECU elkezdi figyelembe venni az oxigénkoncentráció-érzékelő jelét az üzemanyag-szabályozáshoz zárt hurkú üzemmódban.
Az oxigénkoncentráció érzékelő lehet «megmérgezve» ólmozott benzin vagy nagy mennyiségű szilikont tartalmazó tömítőanyagok használata a motor összeszerelése során (szilíciumvegyületek) nagy volatilitás mellett. A szilikon gőzök a forgattyúház szellőzőrendszerén keresztül bejuthatnak a motor égésterébe. Az ólom vagy szilícium vegyületek jelenléte a kipufogógázokban az érzékelő meghibásodásához vezethet.
Az érzékelő vagy áramköreinek meghibásodása esetén az ECU nyitott hurokban szabályozza az üzemanyag-ellátást.
A diagnosztikai oxigénérzékelő a katalizátor után kerül beépítésre a kipufogórendszer közbenső csövébe. Az érzékelő fő funkciója a kipufogógáz-katalizátor hatékonyságának értékelése.
Az érzékelő által generált jel jelzi az oxigén jelenlétét a kipufogógázokban a katalizátor után. Ha a katalizátor normálisan működik, a diagnosztikai érzékelő leolvasása jelentősen eltér a vezérlő érzékelő leolvasásától.
A diagnosztikai érzékelő működési elve ugyanaz, mint a vezérlő oxigénkoncentráció érzékelőé.
A jármű sebességérzékelője felülről a sebességváltó tengelykapcsoló házára van felszerelve, a sebességváltó mellett.
A sebességérzékelő működési elve a Hall-effektuson alapul.
Az érzékelő meghajtó fogaskereke a differenciálmű dobozra szerelt fogaskerékkel van kapcsolva. Az érzékelő négyszögletes feszültségimpulzusokat ad ki a számítógépnek a hajtókerekek forgási sebességével arányos frekvenciával. Az érzékelő impulzusainak száma arányos a jármű által megtett távolsággal.
Az ECU az impulzusok frekvenciája alapján határozza meg az autó sebességét.
A gyújtásrendszer a motorvezérlő rendszer része, és két gyújtótekercsből, nagyfeszültségű vezetékekből és gyújtógyertyákból áll. Működés közben a rendszer nem igényel karbantartást és beállítást, kivéve a gyertyák cseréjét.
A tekercsek primer tekercseinek áramának szabályozását az elektronikus egység végzi, a motor működési módjától függően.
A másodlagos következtetéseihez (magasfeszültség) a tekercsek a gyertyahuzalokhoz vannak csatlakoztatva: az egyik tekercshez - az 1. és 4. henger, a másikhoz - a 2. és 3. henger. Így a szikra egyszerre két hengerben ugrik (1–4 vagy 2–3) - az egyikben a kompressziós löket végén (működő szikra), a másikban - a kiadási ciklus végén (egyetlen).
A gyújtótekercs nem szétválasztható, meghibásodás esetén cserélik.
Gyújtógyertyák NGK BKR6 E-11 (1,4 literes és 1,6 literes motorok) és NGK BKUR6ETB (motor 1.8l) vagy más gyártók megfelelői.
A gyújtógyertya elektródái közötti távolság 1,0–1,1 mm (1,4 literes és 1,6 literes motorok) és 0,7-0,9 mm (motor 1.8l).
A gyertya hatszögének mérete - a fej alatt «16-kor».
A gyújtás bekapcsolásakor az ECU 2 másodpercre feszültség alá helyezi az üzemanyag-szivattyú relét, hogy a szükséges nyomást létrehozza az üzemanyag-elosztócsőben. Ha ezalatt az idő alatt nem indult el a főtengely indítómotorja, az ECU kikapcsolja a relét, és a forgatás megkezdése után újra bekapcsolja.
Ha a motort éppen beindították, és a fordulatszáma 400 perc¯¹ felett van, a vezérlőrendszer nyitott hurokban működik, figyelmen kívül hagyva a vezérlő oxigénkoncentráció-érzékelő jelét. Ugyanakkor az ECU kiszámítja a levegő-üzemanyag keverék összetételét a hűtőfolyadék-hőmérséklet-érzékelő és a levegő szívócsatorna abszolút nyomásérzékelője bemeneti jelei alapján. A vezérlő oxigénkoncentráció érzékelő felmelegítése után a rendszer az érzékelő jelét figyelembe véve zárt hurokban kezd működni.
Ha a motor beindításakor nem indul el, és fennáll annak a gyanúja, hogy a hengereket elönti a felesleges üzemanyag, a pedál teljes lenyomásával kiüríthetők «gáz» és bekapcsolja az önindítót. Ennél a fojtószelep-helyzetnél és a főtengely-fordulatszámnál 400 perc¯¹ alatt az ECU kikapcsolja az injektorokat. Amikor a pedált elengedik «gáz», ha a fojtószelep 80%-nál kisebb mértékben van nyitva, az ECU bekapcsolja az injektorokat.
Amikor a motor jár, az érzékelőktől érkező információktól függően a keverék összetételét a befecskendező szelepekre adott vezérlő impulzus időtartama szabályozza (minél hosszabb az impulzus, annál nagyobb az üzemanyag-ellátás).
Motor fékezés közben (bekapcsolt sebességváltóval és kuplunggal), Amikor a fojtószelep teljesen zárt és a motor fordulatszáma magas, a kipufogógáz-kibocsátás csökkentése érdekében nem történik üzemanyag-befecskendezés.
Amikor a feszültség csökken a jármű fedélzeti hálózatában, az ECU megnöveli az energia felhalmozódási idejét a gyújtótekercsekben (az éghető keverék megbízható meggyújtásához) és az injekció impulzus időtartama (a fúvóka nyitási idejének növekedésének kompenzálására). A fedélzeti hálózat feszültségének növekedésével a gyújtótekercsekben az energia felhalmozódási ideje és az injektorokhoz szállított impulzus időtartama csökken.
A gyújtás kikapcsolásakor az üzemanyag-ellátás kikapcsol, ami megakadályozza, hogy a keverék spontán begyulladjon a motor hengereiben.
A motorvezérlő rendszer szervizelésekor vagy javításakor mindig kapcsolja ki a gyújtást (bizonyos esetekben le kell választani a vezeték csatlakozóját «negatív» akkumulátor terminál). Ha járművön hegesztési munkákat végez, válassza le a motorvezérlő rendszer kábelkötegét az ECU-ról. Mielőtt az autót szárítókamrában szárítaná (festés után) távolítsa el a számítógépet.
Járó motor mellett ne válassza le és ne állítsa be a motorvezérlő kábelköteg csatlakozóit vagy az akkumulátor kivezetéseit. Ne indítsa be a motort, ha az akkumulátor kivezetésein és fülein a vezetékek érintkezői vannak «tömeges» a motor vezetékei meglazultak vagy szennyezettek.