3 При работе двигателя на богатой рабочей смеси напряжение датчика составляет около 900 мВ (милливольт). При работе на бедной смеси напряжение падает до 50 мВ.

Напряжение датчика изменяется резко при незначительных изменениях кониентрации кислорода, то есть датчик работает как выключатель. Сигналы, посылаемые датчиком блоку электронного управления представляют собой импульсы почти прямоугольной формы. Блок электронного управления превращает эти сигналы в прямоугольные импульсы, корректирующие работу топливных форсунок таким образом, чтобы коэффициент лямбда оставался равным 1,0 [см. рис. 7.3В).

4 Выходное напряжение датчика зависит от температуры, поскольку проводимость диоксида циркония при температуре ниже 300°С практически равна О. Поэтому рабочей температурой датчика считается 600°С. Кроме того, при температуре 300°С время срабатывания датчика составляет несколько секунд, тогда как при температуре ВОО°С - около 50 мс.

По этим причинам на ранних моделях существовала трудность установки датчика: если датчик установить слишком далеко от двигателя, он не будет работать; если слишком близко - при длительной работе двигателя датчик разрушался от перегрева. [Примечание: максимальная температура не должна превышать В50 С). Датчик лямбда показан на рис. 7.39.

На более поздних моделях датчики оборудованы внутренним обогревателем [см. рис. 7.40). На холодном двигателе отопитель производит дополнительный подогрев датчика, а при высоких температурах - отключается. Местоположение датчика все еше

Напряжение о датчика, мВ

Напряжение, при котором лямбда равно 1,0

Бога1ая Бедная Богатар Бедная смесь смес! cMect смесь

Богатая смесь,

Вкл.

В положении Выкл. через форсунки поступает Выходное меньшее количество

иапря- топпива. Подобная форма

жение, В управлнюших сигналов

позволяет поддерживать коэффициент избытка воздуха, близким к 1,0

Рис. 7.38. Импульсы системы упревления пареметром лямбда

Выкл.

12 3 4

6 7 8

©BOSCH

□

7 Электрод [+}

2 Электрод [-]

3 Керамический корпус

4 Защитный кожух [со стороны выхлопных газов]

5 Кожух [-)

8 Контактные щетки

7 Защитная гипьза [с наружной стороны]

8 Контактная пружина

9 Вентиляционное отверстие

10 Разъем электропроводки

11 Изолятор

12 Стенка выхлопной трубы Слева: выхлопные газы

Рис. 7.39. Датчик лямбда (Bosch)

7 Корпус датчика

2 Защитная керамическая трубка

3 Клеммы датчика

4 Защитный кожух с пазами

5 Активный элемент датчика [керамический]

6 Контактная секция

7 Защитная гипьза

8 Нагревательный элемент

9 Пружинный контект нагревательного элемента

Рис. 7.40. Детчик лямбда с обогревателем

0.9 1.0 1.1

Коэффициент избытка воздуха

Рис. 7.41. Зависимость расхода топлива и выходной мощности от коэффициента лямбда

играет большое значение, но при такой конструкции датчик выходит на рабочий режим не позднее, чем через 25 с после пуска двигателя.

Установленный должным образом датчик, оборудованный подогревателем, имеет срок службы около 100 000км. Однако при эксплуатации автомобиля, оборудованного датчиком лямбда, не допускается применение этилированного бензина во избежание разрушения платинового покрытия.

5 Датчик лямбда и блок управления могут быть использованы в системах с впрыском топлива, а также на двигателях, оборудованных карбюратором с электронным управлением. В настоящее время используются карбюраторы с электронным управлением типа SU и Bosch-Pierburg Ecotronic.

12 Карбюраторы с электронным управлением

1 С развитием автомобилестроения карбюраторы подвергаются непрерывному усовершенствованию. Несмотря на ужесточение требований по охране окружающей среды карбюраторы и в настоящее время сохранили свою популярность. В основном, сейчас применяются карбюраторы с электронным управлением,

2 Основным предназначением как карбюратора, так и системы впрыска топлива явпяется обеспечение максимальной мошности двигателя при минимальном расходе топлива (как следует из рис. 7.41 эти требования являются несовместимыми). При этом должно обеспечиваться минимальное содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Уменьшение концентрации вредных веществ в выхлопных газах происходит при обеднении рабочей смеси (как видно из рис. 7.33), поэтому некоторые производители автомобильных двигателей специально обедняют рабочую смесь для того, чтобы удовлетворить требованиям по охране окружающей среды.

3 Недостатки двигателей, работающих на обедненной смеси:

(а) Тенденция к детонации

(б) Перегрев из-за медленного сгорания топлива

При эксплуатации двигатель нуждается в периодической регулировке. Двигатели, оборудованные карбюраторами с электронным управлением, достаточно эффективно поддерживают коэффициент избытка воздуха, близким к 1,0 во всем диапазоне режимов работы двигателя.

4 Карбюраторы с электронным управлением выполняют следующие функции:

(а) Поддержание для всех режимов работы двигателя правильного соотношения топливо:воздух

(б) Автоматическое управление дроссельной заслонкой при пуске холодного двигателя, что на 5% эффективнее ручного управления

(в) Поддержание постоянной частоты врашения двигателя на холостом ходу (приблизительно на 100 об/мин ниже минимальных). Это дает дополнительную экономию топлива

(г) Уменьшение или отсечка подачи топлива при забросе оборотов. Отключение и включение подачи топлива происходит очень быстро, так что двигатель продолжает работать

Эти усовершенствования стали возможными за счет применения электронного управления исполнительными механизмами, установленными в карбюраторе.

В настоящее время карбюраторы с электронным управлением изготавливаются различными фирмами (Weber, Austin Rover и Bosch-Pierburg), 1\/1ежду карбюраторами этих фирм имеются незначительные отличия, в основном, касающиеся методов управления.

13 Карбюратор с электронным управлением Bosch-Pierburg [EcotronicJ

1 Принцип действия карбюратора с электронным управлением фирмы Bosch-Pierburg Ecotronic приведен в качестве примера.

2 На рис. 7.42 приведены основные компоненты системы:

(а) Потенциометр положения дроссельной заслонки

(б) IVlexaHHBM привода дроссельной заслонки с датчиком положения холостого хода

(в) Привод воздушной заслонки

(г) Датчик оборотов коленчатого вала

(д) Датчик температуры охлаждающей жидкости

(е) Цифровой блок электронного управления

3 Потенциометр положения дроссельной заслонки выдает сигнал блоку электронного управления об угле поворота дроссельной заслонки.

4 Механизм привода дроссельной заслонки - электропневматический. Он предназначен для управления дроссельной заслонкой на оборотах холостого хода при любых условиях работы двигателя. Дроссельная заслонка управляется за счет перемещения плунжера. Перемещение плунжера осуществляется за счет разницы давлений: с одной стороны - атмосферного, с другой -разрежения во впускном коллекторе. Обе полости механизма открываются и закрываются клапанами с электромагнитным управлением, которое осуществляется блоком электронного управления.

Привод

дроссельной

заслонки

Датчик положения-

холостого хода

BOSCH

Привод дроссельной

заслонку

Главная яроссельнан

Блок электронного упревления

Исполнительный двигатель воздушной заслонки

Выходной усилитель

Отсечка топлива лри забросе оборотов

Управление оборотами холостого

М2да

Воздушная заслонка

Выходной

<]

усилитель

Управление пуском и прогревом

ппигатепя-

Обогащение смеси при ускорении

О (□

Контактный датчик холос-того хода

Угол поворота дрос-сепьной .здслрнки

Положение дроссельной заслонки

Сигнал обратной .связи

Скорость .Температура

Рис. 7.42. Карбюратор с электронным управлением [Ecotronic]

Когда дроссельная заслонка находится в положении холостого хода специальный контактный датчик подает сигнал об этом в блок электронного управления.

5 Привод воздушной заслонки представляет собой высокомо-ментный электродвигатель. Он разворачивает воздушную заслонку, преодолевая сопротивление возвратной пружины. Его предназначение состоит в обогащении смеси при пуске и прогреве холодного двигателя.

Поскопьку высокомоментный двигатель обладает малым временем срабатывания, этот привод используется и для обогашения смеси при разгоне - путем частичного прикрытия воздушной заслонки.

6 Определение частоты врашения двигаталя производится по импульсам системы зажигания.

7 Измерение температуры охлаждающей жидкости и температуры воздуха во впускном коллекторе производится соответственно полупроводниковым терморезистором (термистором] и термопарой.

8 Блок электронного управления содержит 8-битовый микропроцессор, преобразователь аналоговых сигналов от датчиков в цифровую форму и выходные усилители дпя управления исполнительными механизмами.

Преобразованные сигналы от датчиков поступают в вычислительное устройство для определения сигналов управления с учетом данных, записанных в постоянном запоминающем устройстве.

Блок эпектронного управления выдает сигналы управления, которые проходят через усилитель и подаются на исполнительные механизмы.

Карбюратор с электронным управлением спроектирован таким образом, что при выходе из строя блока электронного управления, двигатель остается в рабочем состоянии и автомобиль способен доехать до места стоянки своим ходом.

Замечания по эксплуатации

9 При разгоне автомобиля на пониженной передаче показания потенциометра дроссельной заслонки корректируются блоком электронного управления, который подает сигнал на частичное закрытие воздушной заслонки в зависимости от таких факторов, как частота врашения двигателя, положение дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости.

Частота вращения коленчатого на холостом ходу поддерживается постоянной (с точностью ±10 об/мин] независимо от температуры двигателя и износа механических частей карбюратора. Фактическая частота двигателя на холостом ходу сравнивается со значением, имеющемся в постоянной памяти микропроцессора. Коррекция оборотов холостого хода осуществляется поворотом дроссельной заслонки.

При оборотах двигателя, превышающих 1400 об/мин, а также при полностью закрытой дроссельной заслонке блок электронного управления прерывает подачу топлива.