Opis układu wtryskowego i jego elementów

Jednostka sterująca silnika

jednostka mocy (silnik i skrzynia biegów) posiada sterowanie elektroniczne w celu zmniejszenia emisji substancji toksycznych wraz ze spalinami przy zachowaniu dobrej obsługi i oszczędności paliwa. Centrum układu sterowania stanowi jednostka sterująca silnika (ECM). ECM steruje większością funkcji silnika i pojazdu. ECM stale przetwarza informacje z różnych czujników i przeprowadza diagnostykę różnych systemów. W przypadku wykrycia usterki, ECM informuje o tym kierowcę za pomocą wskaźnika awarii silnika (MIL) i zapisuje kod błędu do bloku pamięci.

Sterownik silnika dostarcza również napięcie buforowe do różnych czujników.

Wskaźnik awarii silnika (MIL)

Wskaźnik awarii znajduje się na desce rozdzielczej. Wskaźnik może przekazać komunikat o potrzebie konserwacji silnika (service engine soon) lub jeden z poniższych symboli, który wskazuje, że wystąpiła usterka w systemach związanych z zarządzaniem emisjami substancji szkodliwych.



Poniżej przedstawiono tryby pracy wskaźnika:

• Wskaźnik świeci się po włączeniu zapłonu, aż do uruchomienia silnika. Jest to test działania lampki kontrolnej.
• Jeśli w pamięci ECM nie ma kodów usterek, lampka gaśnie po uruchomieniu silnika.
• Jeśli w pamięci ECM zapisane są kody usterek, wskaźnik pozostaje włączony po uruchomieniu silnika. Wskaźnik gaśnie po trzech pełnych cyklach zapłonu, jeśli usterka nie jest już wykrywana.
• Wskaźnik miga w przypadku wykrycia przerwy w zapłonie, która może spowodować uszkodzenie katalizatora.

System dezaktywacji cylindra

System dezaktywacji butli składa się z:

• kolektor oleju;
• osiem specjalnych popychaczy zaworów (dwa na cylinder do dezaktywacji);
• generacja bloku cylindrów GEN IV;
• jednostka sterująca silnika.

Aby zapewnić maksymalną oszczędność paliwa przy niskich obciążeniach silnika, jednostka sterująca zawiera układ wyłączania cylindrów 1 i 7 lewego półbloku oraz cylindrów 4 i 6 prawego półbloku, przełączając silnik do pracy zgodnie ze schematem V4. Silnik pracuje na wzór V8 podczas uruchamiania silnika, na biegu jałowym oraz podczas pracy przy średnich i dużych obciążeniach. Cylindry są dezaktywowane za pomocą specjalnych popychaczy, które uniemożliwiają otwarcie zaworów ssących i wydechowych, patrz opis układu napędu rozrządu w rozdziale "Silnik - część mechaniczna". ECM ogranicza cykl wyłączania cylindrów do 10 minut, a następnie przywraca silnikowi V8 na jedną minutę. Przełączanie między obwodami V8 i V4 trwa około 250 milisekund.

Przyczyny wstrzymania wyłączenia butli:

• niskie podciśnienie w kolektorze dolotowym silnika;
• niewystarczające podciśnienie we wzmacniaczu hamulca;
• zbyt gwałtowne naciśnięcie pedału przyspieszenia;
• pozycja pedału przyspieszenia jest poza zakresem;
• napięcie zapłonu poza zakresem;
• ciśnienie oleju silnikowego poza zakresem;
• temperatura oleju silnikowego poza zakresem;
• prędkość wału korbowego poza zakresem;
• nieprawidłowo włączona automatyczna skrzynia biegów;
• nieprawidłowy zakres działania automatycznej skrzyni biegów;
• trwa proces zmiany biegów;
• wszystkie cylindry są aktywowane przez skaner diagnostyczny;
• niedopuszczalna jest praca przez krótki czas według schematu V8;
• przekroczenie maksymalnego czasu pracy zgodnie ze schematem V4;
• następuje napowietrzenie oleju silnikowego;
• system odcięcia paliwa jest włączony;
• timer odcięcia paliwa jest aktywny;
• temperatura w kabinie jest niższa od ustawionej (systemy grzewcze i klimatyzacyjne);
• system ograniczenia obciążenia silnika jest aktywny;
• aktywny system kontroli momentu hamowania;
• aktywny jest układ ograniczania przenoszenia momentu obrotowego na oś;
• system ostrzegania o przegrzaniu silnika jest aktywny;
• system ostrzegania o przegrzaniu katalizatora jest aktywny;
• detekcja spalania detonacyjnego;
• system ostrzegania o ograniczeniu prędkości obrotowej silnika jest aktywny;
• obecność kodów usterek:
• czujnik ciśnienia bezwzględnego powietrza w kolektorze dolotowym;
• czujnik ciśnienia oleju silnikowego;
• czujnik temperatury chłodzenia;
• czujnik prędkości pojazdu;
• Czujnik położenia wału korbowego;
• niewypały;
• obwody zaworów systemu odcinania butli;

Kontrola przepustnicy

Sterowanie siłownikiem przepustnicy realizuje następujące funkcje:

• określanie położenia pedału przyspieszenia;
• ustawienie położenia przepustnicy zgodnie z życzeniem kierowcy i wymaganiami ruchu;
• wykrywanie położenia przepustnicy;
• prowadzenie diagnostyki wewnętrznej;
• utrzymanie zadanej prędkości ("Tempomat");
• zarządzanie zużyciem energii elektrycznej w systemie.

Układ sterowania przepustnicą obejmuje:

• czujnik (I) położenie pedału przyspieszenia;
• korpus przepustnicy;
• jednostka sterująca silnika (ECM).

Czujnik położenia pedału przyspieszenia

Zespół pedału przyspieszenia zawiera dwa oddzielne czujniki położenia pedału. Czujniki mają zmienną rezystancję zawarte w trzech obwodach elektrycznych:

• obwód napięcia odniesienia 5 V;
• obwód niskiego napięcia odniesienia;
• obwód sygnałowy;

Pierwszy czujnik po zwolnieniu pedału przyspieszenia daje sygnał poniżej 1 V, po naciśnięciu pedału sygnał wzrasta do wartości 4 V. Drugi czujnik ma sygnały odpowiednio 0,5 i 2 V.

Korpus przepustnicy

Zespół korpusu przepustnicy zawiera:

• zawór dławiący;
• silnik przepustnicy;
• dwa czujniki położenia przepustnicy.

Zawór dławiący jest obciążony dwiema sprężynami; gdy zawór jest zamknięty, między nim a korpusem jest niewielka szczelina. Gdy żaluzja jest zamknięta, sygnał pierwszego czujnika wynosi 4 V, gdy żaluzja się otwiera, sygnał spada do 1 V. Sygnał drugiego czujnika zmienia się odwrotnie.

Tryb normalny

Podczas normalnej pracy układu sterowania siłownikiem przepustnicy wykorzystywane są następujące funkcje:

• minimalne położenie pedału przyspieszenia - po włączeniu sterownika silnika aktualizowana jest wartość sygnału odpowiadająca minimalnemu położeniu pedału gazu;
• minimalne położenie przepustnicy - po włączeniu sterownika silnika przepustnica przesuwa się do pozycji pełnego zamknięcia i aktualizowana jest wartość sygnału odpowiadającego tej pozycji przepustnicy;
• "zamarzanie amortyzatora" - jeśli przepustnica nie jest w stanie osiągnąć określonej pozycji minimalnej, tryb zostaje wprowadzony "zamrażanie" amortyzatory. W tym trybie centrala kilkakrotnie wysyła sygnały o maksymalnej szerokości impulsu do silników napędowych w kierunku zamknięcia klapy;
• tryb oszczędzania energii akumulatora - po pewnym czasie od włączenia zapłonu bez uruchamiania silnika, centrala przełącza się w tryb oszczędzania energii akumulatora. W tym trybie napięcie na silniku napędowym klapy jest minimalne, a klapa jest utrzymywana w pozycji zamkniętej przez sprężyny.

Tryb redukcji mocy silnika

Gdy jednostka sterująca wykryje usterkę w układzie siłownika przepustnicy, włącza się tryb redukcji mocy silnika. Ten tryb można rozpoznać po obecności następujących zjawisk:

• ograniczenie przyspieszenia - jednostka sterująca nadal używa pedału przyspieszenia do sterowania przepustnicą, jednak przyspieszenie pojazdu jest ograniczone.
• ograniczenie otwarcia przepustnicy - jednostka sterująca nadal używa pedału przyspieszenia do sterowania przepustnicą, ale przepustnica nie otwiera się całkowicie;
• brak reakcji na pedał przyspieszenia - jednostka sterująca wyłącza silnik przepustnicy, amortyzator powraca do pozycji zamkniętej pod działaniem sprężyn;
• "wymuszony bieg jałowy" - jednostka sterująca wykonuje następujące czynności:
• ogranicza prędkość obrotową silnika na podstawie położenia przepustnicy lub sterowania paliwem lub zapłonem, jeśli przepustnica nie porusza się.
• ignoruje sygnały z czujników położenia pedału przyspieszenia.
• silnik "stajnie" - centralka odcina dopływ paliwa i zasilanie siłownika przepustnicy.

System zmiennych faz rozrządu

System zmiennych faz rozrządu (położenie wałka rozrządu) - elektrohydrauliczny, który służy poprawie parametrów wyjściowych silnika, w szczególności zmniejszeniu emisji szkodliwych substancji, zwiększeniu momentu obrotowego oraz zmniejszeniu zużycia paliwa. Podczas zmiany położenia wałka rozrządu skok zaworu i czas otwarcia zaworów nie ulegają zmianie. Cały zakres zmiennych faz rozrządu wynosi 62 stopnie obrotu wału korbowego (Obrót wałka rozrządu o 31 stopni). Więcej informacji znajduje się w opisie układu smarowania w rozdziale "Silnik - część mechaniczna".

Położenie wałka rozrządu jest kontrolowane zgodnie ze schematem sprzężenia zwrotnego. Sterownik silnika wykorzystuje następujące dane do obliczenia położenia wałka rozrządu:

• prędkość silnika;
• wielkość podciśnienia w kolektorze dolotowym;
• kątowe położenie przepustnicy;
• kątowe położenie wałka rozrządu;
• kątowe położenie wału korbowego;
• względne położenie wału korbowego i wałka rozrządu;
• temperatura płynu chłodzącego;
• ciśnienie oleju silnikowego;
• poziom oleju silnikowego;
• stan obwodu elektrozaworu układu zmiennych faz rozrządu.

System paliwowy

Układ paliwowy we wczesnych modelach z przewodem powrotnym paliwa (regulator ciśnienia paliwa montowany na szynie paliwowej). W późniejszych modelach układ paliwowy jest bezzwrotny. W tym przypadku regulator ciśnienia paliwa jest zainstalowany w module pompy paliwa, co eliminuje konieczność stosowania przewodu powrotnego paliwa z silnika, co z kolei obniża temperaturę w zbiorniku paliwa. Obniżenie temperatury w zbiorniku paliwa prowadzi do zmniejszenia emisji oparów paliwa.

Zbiorniki paliwa

Zbiorniki paliwa wykonane są z tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości. Przód (lub jedyny) Zbiornik paliwa znajduje się po lewej stronie pojazdu. W modelach z dwoma zbiornikami drugi zbiornik paliwa znajduje się z tyłu pojazdu nad kołem zapasowym. Zbiorniki paliwa mocowane są za pomocą dwóch metalowych pasków.

Króciec wlewu paliwa ma wbudowany ogranicznik uniemożliwiający tankowanie benzyny ołowiowej.

Podczas tankowania w podwójnym zbiorniku paliwa paliwo wpływa do obu zbiorników w tym samym czasie.



Szyjka wlewu jest wyposażona w zaślepkę z ogranicznikiem momentu obrotowego.



Aby założyć osłonę, obróć ją zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż zatrzaśnie się na swoim miejscu. Oznacza to, że nasadka jest prawidłowo założona i odpowiednio dokręcona. Nieprawidłowy montaż pokrywy spowoduje nieprawidłowe działanie układu odprowadzania par.

Moduł pompy paliwa

Moduł pompy paliwa jest zainstalowany w zbiorniku paliwa.

Moduł pompy paliwa zawiera:

• czujnik poziomu paliwa;
• pompa paliwowa;
• Filtr paliwa;
• czujnik ciśnienia w zbiorniku paliwa (zbiornik pojedynczy lub zbiornik tylny);
• kontrola ciśnienia paliwa.

Moduł przedniej pompy paliwa (lub jedyny) zbiornik paliwa

Moduł pompy paliwa tylnego zbiornika paliwa

Tryby pracy układu zasilania paliwem

Tryb uruchamiania

Po włączeniu zapłonu moduł ECM zasila przekaźnik pompy paliwa na dwie sekundy, aby zwiększyć ciśnienie w układzie paliwowym. W tym momencie moduł ECM oblicza stosunek powietrza do paliwa potrzebny do rozruchu na podstawie sygnałów z czujników temperatury płynu chłodzącego, przepływu/temperatury powietrza dolotowego, bezwzględnego ciśnienia powietrza i położenia przepustnicy. Układ pozostaje w trybie rozruchu, dopóki nie zostaną osiągnięte określone obroty określone przez ECM.

Tryb przedmuchu

Jeśli silnik "zalane" paliwo, odpowietrzyć silnik. Aby to zrobić, wciśnij pedał przyspieszenia do końca i obróć silnik za pomocą rozrusznika. Ponieważ przepustnica jest teraz całkowicie otwarta, moduł ECM zmniejsza szerokość impulsu sterującego wtryskiwaczem paliwa, aby zmniejszyć dostarczanie paliwa. Stan ten jest utrzymywany tak długo, jak długo przepustnica jest szeroko otwarta, a prędkość obrotowa silnika jest nadal poniżej ustawionej wartości. Gdy przepustnica jest zamknięta, system powraca do trybu rozruchu.

Tryb pracy

Tryb pracy ma dwa stany regulacji: ze sprzężeniem zwrotnym i bez sprzężenia zwrotnego. Gdy silnik właśnie się uruchomił, a prędkość obrotowa silnika przekracza normalne obroty biegu jałowego (rozgrzewka), układ działa według schematu bez sprzężenia zwrotnego, tj. ECM ignoruje sygnały z czujników tlenu. Moduł ECM oblicza teraz stosunek powietrza do paliwa na podstawie sygnałów z temperatury płynu chłodzącego, przepływu/temperatury powietrza dolotowego, bezwzględnego ciśnienia powietrza i czujników położenia przepustnicy. System działa bez sprzężenia zwrotnego, dopóki nie zostanie spełniony następujący warunek:

• oba przednie czujniki tlenu nie będą pokazywać naprzemiennego sygnału, co oznacza, że oba czujniki są wystarczająco ciepłe;
• temperatura silnika osiągnęła określoną wartość;
• upłynęło wystarczająco dużo czasu od rozpoczęcia rozgrzewania silnika.

Wszystkie powyższe wartości dla każdego konkretnego silnika są różne i są przechowywane w pamięci EEPROM. Po osiągnięciu powyższego stanu układ przechodzi w tryb sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, utrzymując stechiometryczny stosunek powietrza do paliwa.

Tryb przetaktowywania

Kiedy kierowca mocno naciska pedał przyspieszenia, zwiększa się przepływ powietrza przez silnik. Aby zapobiec możliwej ubogiej mieszance i późniejszej "awaria" w pracy silnika, ECM (na podstawie sygnałów z różnych czujników) zwiększa szerokość impulsu sterującego wtryskiwaczami paliwa do nieznacznego wzbogacenia mieszanki, co jest niezbędne do dynamicznego przyspieszenia.

Tryb zwalniania

Gdy kierowca zwolni pedał przyspieszenia, przepływ powietrza przez silnik zmniejsza się. Moduł ECM ogranicza dopływ paliwa do punktu, w którym jest odcinany, jeśli wymagane jest gwałtowne zmniejszenie prędkości lub podczas hamowania silnikiem. Odcięcie dopływu paliwa zapobiega uszkodzeniu katalizatorów.

Tryb korekcji napięcia akumulatora

Gdy napięcie akumulatora jest niskie, moduł ECM kompensuje niską moc iskry w następujący sposób:

• wzrost podaży paliwa;
• wzrost prędkości biegu jałowego;
• zwiększenie czasu spoczynku akumulacji energii w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej.

Tryb odcięcia paliwa

Moduł ECM odcina dopływ paliwa w następujących sytuacjach:

• wyłączony zapłon. Zapobiega to żarzeniu się silnika ("diesel");
• zapłon jest włączony, ale nie ma sygnału odniesienia zapłonu. To zapobiega "przelewowy" paliwo lub pożary wsteczne;
• prędkość obrotowa silnika jest wyższa niż dozwolona;
• prędkość pojazdu jest zbyt wysoka, wyższa niż obliczona prędkość opon;
• podczas hamowania silnikiem przy dużej prędkości. Zmniejsza to emisje węglowodorów i zapobiega cofaniu się płomienia;
• podczas długotrwałego hamowania. Zapobiega to uszkodzeniu katalizatorów.

Sytem zapłonu

Układ zapłonowy obejmuje:

• Pierścień rozrządu czujnika położenia wału korbowego - Pierścień rozrządu czujnika położenia wału korbowego jest częścią wału korbowego. Pierścień ma 58 zębów i szczelinę podtrzymującą. Zęby pierścienia są równomiernie rozmieszczone w krokach co 6 stopni. Dwa brakujące zęby tworzą odstęp 12 stopni, który jest używany do stworzenia odniesienia rozrządu, które rozpoznaje GMP pierwszego cylindra. Impuls rozrządu jest używany przez ECM do określenia kąta wyprzedzenia zapłonu dla określonego cylindra w kolejności zapłonu silnika.
• Czujnik położenia wału korbowego.
• Pierścień rozrządu czujnika położenia wałka rozrządu - Pierścień rozrządu czujnika położenia wałka rozrządu jest częścią koła zębatego wałka rozrządu. Pierścionek posiada 2 ząbki wąskie i 2 ząbki szerokie rozmieszczone na obwodzie pierścionka. przód (lub tył) krawędzie tych 4 zębów dają przerwy 90 stopni. ECM wykorzystuje sygnały z wąskich i szerokich zębów do określenia położenia wałka rozrządu, który cylinder znajduje się w suwie sprężania lub rozprężania oraz względnego położenia wału korbowego i wałka rozrządu.
• Czujnik położenia wałka rozrządu.
• Cewki zapłonowe — w sumie zastosowano osiem cewek zapłonowych (jeden na cylinder).
• Jednostka sterująca silnika (ECM) - Moduł ECM steruje wszystkimi funkcjami układu zapłonowego i stale reguluje kąt wyprzedzenia zapłonu. Moduł ECM określa kąt wyprzedzenia zapłonu na podstawie odczytów z położenia przepustnicy, temperatury płynu chłodzącego, przepływu/temperatury powietrza, prędkości pojazdu, przekładni automatycznej skrzyni biegów i czujników spalania stukowego.

System kontroli prędkości

Tempomat utrzymuje żądaną prędkość pojazdu przy prędkościach powyżej 40 km/h.

System kontroli prędkości obejmuje:

• pedał gazu;
• włącznik świateł hamowania (pedały hamulca);
• elektryczna jednostka sterująca nadwozia (VSM);
• przełączniki tempomatu;
• jednostka sterująca silnika (ECM);
• silnik przepustnicy;
• czujnik prędkości pojazdu.

Uruchamianie i sterowanie tempomatem odbywa się za pomocą przełączników umieszczonych na kierownicy:

• Przełącznik włącz / wyłącz (WŁ. WYŁ)
• przełącznik +RES
• przełącznik -SET

Sygnały przełączników są przetwarzane przez elektryczną jednostkę sterującą nadwozia (VSM). BCM przesyła stan przełącznika systemowego do jednostki sterującej silnika (ECM) przez obwód danych szeregowych GMLAN. Na podstawie otrzymanych danych ECM określa i utrzymuje żądaną prędkość pojazdu, sterując siłownikiem przepustnicy.

Ustaw przełącznik ON/OFF w pozycji ON, aby włączyć system (NA) i natychmiast naciśnij przycisk SET. Moduł sterujący silnika określa aktualną prędkość pojazdu i wysyła komunikat do wyświetlacza informacyjnego kierowcy za pośrednictwem magistrali GMLAN Tempomat ustawiony na