Попарно параллельный впрыск ваз схема

Обновлено: 27.03.2024

Подборка материалов по проведению практических и лабораторных занятий

Дисциплина____ДС.02.01 Автотранспортные средства_____

(индекс и наименование дисциплины)

(код и наименование специальности)

(код и наименование специализации)

* только для блока специальных дисциплин, дисциплин специализации

Тема: Система впрыска топлива

Подборка материалов составлена на основании рабочей программы дисциплины ДС.02.01 Автотранспортные средства

(индекс и наименование дисциплины)

При разработке методических указаний в основу положен Государственный образовательный стандарт по специальности ______________________100101_Сервис _____________________

(код и наименование специальности)

Подборка материалов рассмотрены и утверждены на заседании кафедры

Подборка материалов рекомендована Научно-методической секцией

Научно-методической секции Ф.И.О.

к.и.н., доцент Юрчикова Е.В.

Подборку материалов составил:

___СИТД__________ Кацелих П.П. Ф.И.О.

Содержание

1Виды впрысковых систем питания 4

2Система впрыска топлива автомобилей ВАЗ 7

2.1 Устройство системы 8

2.1.2 Система питания 13

2.1.3 Система зажигания 17

2.1.4 Система улавливания паров бензина 19

2.1.5 Каталитический нейтрализатор 21

2.1.6 Электронный блок управления 22

2.2 Работа системы впрыска 25

Виды впрысковых систем питания


Рисунок 1.1 многоточечный

Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа: - Одновременный,когда за один рабочий цикл двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Диаграмма работы на рис. 1.2


Рисунок 1.2 Одновременный впрыск

- Попарно-параллельный или групповой, когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1-4 и 2-3) параллельно два раза за рабочий такт. Диаграмма работы:


Рисунок 1.3 Попарно-параллельный впрыск

- Фазированный или последовательный, когда за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска. Диаграмма работы:


Рисунок 1.4 Фазированный впрыск

Естественно, что время впрыска во всех системах различно, при этом количество поданного в цилиндры за один рабочий такт топлива примерно одинаково. На диаграммах работы светлым обозначен впуск, черным - впрыск топлива, молнией - зажигание. В системах впрыска Bosch MP7.0H используется несколько другой алгоритм фазированного впрыска, вместо привычного 1-3-4-2 топливо подается последовательно 1-2-3-4.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном - в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном - 1, поэтому время ее работы увеличено в 2 раза.

Вообще-то, термин "инжектор" не совсем правильный. "Инжектор" (то есть то, что прыскает бензином) на всех переднеприводных ВАЗах одинаковый. Отличаются системы впрыска ВАЗ между собой электронным блоком управления (ЭБУ) и комплектацией.

Я, со своей потребительской точки зрения, системы впрыска ВАЗ разделяю на два поколения: поколение GM (в настоящий момент не выпускается) и поколение BOSCH. По комплектации тоже два класса - "с катализатором" и "без катализатора".

Самые первые ВАЗы с впрысковыми двигателями были с системой GM. Говорят, что эти машины комплектовались исключительно импортными датчиками, но эти машины - редкость. Потом появились машины с системой "Январь-4". Это функциональный аналог GM, но "без катализатора". Датчики для этой системы выпускались в России по лицензиям. От импортных эти датчики, конечно же, отличались только надежностью (в известную сторону).

С 1998 года на ВАЗе стали выпускаться машины с системами поколения BOSCH. Двигатели с этими системами отличались от поколения GM. Во-первых, изменились датчики. Нет, они не стали импортными. Они выпускались в России, по лицензии BOSCH, однако, некоторые датчики (в первую очередь, ДМРВ) имеют совсем другую конструкцию и не взаимозаменяемы с датчиками от систем поколения GM. Появился и "российский аналог" системы BOSCH - "Январь-5.х".

Как я уже говорил, машины с системой впрыска топлива делятся на два класса: "с катализатором" и "без катализатора". Но это - обывательский термин. На самом деле, двигатели ВАЗ бывают в комплектации под нормы токсичности России и под нормы токсичности ЕВРО-2. Комплектации под нормы ЕВРО-2 имеют каталитический нейтрализатор, обратную связь по датчику кислорода и адсорбер паров бензина. Соответственно, комплектации под нормы России всего этого не имеют. К тому же, ЭБУ систем впрыска с комплектацией под ЕВРО-2 рассчитаны на применение неэтилированных бензинов с октановым числом 91..95, а ЭБУ под российские нормы - 91..93. Т.е. система под нормы России "не заметит", что ей залили 95-ый бензин, она будет управлять двигателем так же, как будто залит 92-ой или 93-ий. Зато этим системам без разницы - этилированный бензин, или нет.

Обратная связь по датчику кислорода (он же - "лямбда-зонд") нужна для нормальной работы нейтрализатора. Дело в том, что для нейтрализации вредных веществ (по сути - дожигания СО, СН, Nox до менее вредных веществ) в каталитический нейтрализатор из выпускного тракта двигателя отработанные газы должны попадать определенного состава. Для контроля состава отработанных газов и управления составом смеси перед нейтрализатором ставят датчик кислорода (ДК), который сообщает ЭБУ количество кислорода в отработанных газах. Если кислорода много (смесь слишком бедная), то ЭБУ увеличивает время впрыска топлива, обогощая смесь. В противном случае, если кислорода в отработанных газах мало - наоборот, время впрыска сокращается, смесь обедняется. Впрысковые двигатели с обратной связью по ДК не требуют регулировки СО. Однако, из-за особенностей конструкции, ДК "боится" этилированного бензина. А после выхода из строя ДК очень быстро выходит из строя и нейтрализатор - смесь-то получается неоптимальной. Нейтрализатор или перегревается и трескается, или попросту забивается, мешая свободному прохождению отработавших газов. Кроме этилированного бензина, стоит опасаться и силиконовых герметиков, которыми обычно герметизируют прокладку клапанной крышки. Пары силикона попадут в конце концов в двигатель, оттуда - на ДК и. см. выше. Если же обратной связи по ДК нет (комплектации по нормы России), то требуется периодическая регулировка СО. Ведь система не может сама определить, бедная или богатая смесь получается в камере сгорания двигателя.

Несмотря на то, что на всех переднеприводных ВАЗах применены системы распределенного (т.е. на каждый цилиндр своя форсунка) впрыска, впррыск бывает так же трех типов: одновременный, попарно-параллельный и фазированный. Если впрыск фазированный, то каждая форсунка "прыскает" только в момент впуска в "ее" цилиндр. Таким образом, каждая форсунка прыскает один раз за два оборота коленвала (аспекты мощностного обогащения и асинхронного впрыска я опущу). При попарно-параллельном впрыске форсунки прыскают попарно (1 и 4 цилиндр, 2 и 3 цилиндр) каждый оборот коленвала. Один "впрыск" получается при такте впуска, второй - при такте рабочего хода соответствующего форсунке цилиндра (заметьте, что форсунки прыскают топливо не в цилиндр, а во впускной патрубок!). При одновременном впрыске все четыре форсунки прыскают одновременно каждый оборот коленвала (фактически, пара форсунок 1 и 4-го цилиндров подключены к цепи управления форсунками 2 и 3-го цилиндров). Таким образом, момент впрыска во 2 и 3-ей форсунке "попадает" в такты впуска и рабочего хода, а в 1 и 4-ой форсунки - в такты выпуска и сжатия соответствующих цилиндров. По этой причине двигатели с системой одновременного впрыска требуют более точной настройки СО и, из-за несбалансированного питания пар цилиндров, хуже пускаются в сильные морозы.

Фазированный впрыск применяется на 16V двигателях переднеприводных ВАЗ, попарно- параллельный и одновременный - на 8V. Хотя, есть информация, что фазированный впрыск пришел и на 8V двигатели.

ЭБУ в разных системах разные. Блоки GM и "Январь-4" - это блоки управления поколения GM. Блоки "Январь-5.х", BOSCH M1.5.4, BOSCH M1.5.4N и BOSCH MP7 - поколения BOSCH. По надежности все ЭБУ одинаковы. "Январь-4" ни сколько не хуже, чем GM или BOSCH. Тип блока управления влияет только на комплектацию (под ЕВРО-2 или Россия-83) да на возможность модного нынче "чип-тюнинга". Дело в том, что настройки различных режимов двигателя (так называемые калибровки) хранятся в памяти ЭБУ. Там же и хранится программа, по которой работает блок. Изменив калибровки, можно получить иные характеристики работы двигателя на разных режимах. Например, задав обогащение смеси на низких оборотах, можно "поднять тягу на низах", а задав обеднение смеси - получить более экономичный режим (в ущерб динамики, конечно же). Да и сама программа совершенствуется программистами ВАЗа. Поэтому, возможность изменения калибровок и программы блока управления - далеко не лишняя.

Память блоков управления бывает разная. Или ПЗУ (обычная EEPROM), или флеш-память. Заменить программу и калибровки в ПЗУ - легко. Достаешь из постельки одну ПЗУ, вставляешь другую. В крайнем случае, бывает запаянная ПЗУ. Заменить своими силами программу и калибровку во флешке сложнее: нужно иметь специальную программку и. специальный адаптер.

Вот таковы основные отличия систем впрыска топлива, которыми оснащаются переднеприводные ВАЗы. Подводя итог, скажу, что на мой скромный потребительский взгляд, системы с обратной связью по датчику кислорода ("с катализатором") лучше, чем без нее. Система с фазированным впрыском лучше, чем с попарно-параллельным, а последняя - лучше, чем с одновременным. Ну и система с ПЗУшкой лучше, чем с флешкой. То есть, мой ответ - лучше всех BOSCH M1.5.4N. Кому- то покажется иначе.

Системы GM и Январь-4 в настоящий момент не выпускаются. На 16V двигателях впрыск фазированный (есть информация, что на 8V двигателях с BOSCH MP7 применяют фазированный впрыск).

Распределенный
или
точечный
(то есть,
когда на
каждый
цилиндр
работает
своя
форсунка)
впрыск
топлива делится на три типа:
• Одновременный, когда за один
рабочий цикл двигателя (2
оборота коленвала) все 4
форсунки отрабатывают два раза
одновременно.
• Попарно-параллельный или
групповой, когда за один рабочий
цикл двигателя форсунки
отрабатывают парами (1-4 и 2-3) по
два раза.
• Фазированный или
последовательный, когда за один
рабочий цикл двигателя каждая
форсунка отрабатывает по одному
разу в соответствии с фазой
впрыска.
Суммарное время впрыска на
одновременном и попарно-
параллельном способе одинаково,
на фазированном - в два раза
выше, т. к за 1 цикл
одновременного и попарно-
параллельного впрыска форсунка
включается 2 раза, а на
фазированном - 1, поэтому время
ее работы увеличено примерно в 2
раза.

Если впрыск фазированный, то каждая форсунка ╚прыскает╩ только в момент впуска в ╚ее╩ цилиндр. Таким образом, каждая форсунка прыскает один раз за два оборота коленвала (аспекты мощностного обогащения и асинхронного впрыска я опущу) . При попарно-параллельном впрыске форсунки прыскают попарно (1 и 4 цилиндр, 2 и 3 цилиндр) каждый оборот коленвала. Один ╚впрыск╩ получается при такте впуска, второй √ при такте рабочего хода соответствующего форсунке цилиндра (заметьте, что форсунки прыскают топливо не в цилиндр, а во впускной патрубок!) . При одновременном впрыске все четыре форсунки прыскают одновременно каждый оборот коленвала (фактически, пара форсунок 1 и 4-го цилиндров подключены к цепи управления форсунками 2 и 3-го цилиндров) . Таким образом, момент впрыска во 2-ой и 3-ей форсунке ╚попадает╩ в такты впуска и рабочего хода, а в 1 и 4-ой форсунки √ в такты выпуска и сжатия соответствующих цилиндров. По этой причине двигатели с системой одновременного впрыска требуют более точной настройки СО и, из-за несбалансированного питания пар цилиндров, хуже пускаются в сильные морозы.

Фазированный впрыск применяется на 16V двигателях переднеприводных ВАЗ, попарно-параллельный и одновременный √ на 8V. Хотя, есть информация, что фазированный впрыск пришел и на 8V двигатели в комплектации под нормы ЕВРО-3.

ЭБУ в разных системах разные. Блоки GM и ╚Январь-4╩ √ это блоки управления поколения GM. Блоки ╚Январь-5.х╩, BOSCH M1.5.4, BOSCH M1.5.4N и BOSCH MP7 √ поколения BOSCH. Блоки BOSCH M1.5.4 и BOSCH M1.5.4N √ это различающиеся аппаратно (!) блоки, они не взаимозаменяемые.


На инжекторных двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 применяются несколько видов впрыска. Это одновременный, попарно-параллельный и фазированный впрыск.

Одновременный впрыск

Все форсунки одновременно впрыскивают топливо в цилиндры каждый полный оборот коленчатого вала двигателя (360°).

Применяется в системах управления двигателем с блоками управления:

BOSH M1.5.4 (2111-1411020)

Это автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 до 2001 года выпуска с двигателем 2111, без нейтрализатора, с возможностью ручной регулировки СО (потенциометр), нормы токсичности R-83.

Январь 5.1.1 (2111-1411020-71)

Автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 выпуска после 2001 года с двигателем 2111, без нейтрализатора, без потенциометра, но с возможностью регулировка СО в отработанных газах при помощи внешне подключаемого технологического потенциометра, нормы токсичности R-83.

Попеременный (попарно-параллельный) синхронный двойной впрыск

Каждые пол-оборота коленчатого вала (180°) срабатывает пара форсунок, впрыскивая топливо в два цилиндра двигателя. Следующие пол-оборота (еще 180°) срабатывает еще пара форсунок.

Попеременный впрыск с порядком работы форсунок 1-4, 2-3.

Используется в ЭСУД с блоками управления:

Январь 4.1 (2111-1411020-22)

Автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 до 2001 года выпуска с двигателем 2111, без нейтрализатора, с возможностью ручной регулировки СО (потенциометр), нормы токсичности R-83 или США-83.

GM ISFI-2S (2111-1411020-10 (20, 21))

BOSH M1.5.4N (2111-1411020-60)

Январь 5.1 (2111-1411020-61)

VS 5.1 (2111-1411020-62)

Автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 c двигателями 2111, имеющими нейтрализатор, датчик кислорода, систему улавливания паров бензина, нормы ЕВРО-2.

BOSH M1.5.4 (2111-1411020-70)

VS 5.1 (2111-1411020-72)

Автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 выпуска после 2001 года с двигателем 2111, без нейтрализатора, без потенциометра, но с возможностью регулировка СО в отработанных газах при помощи внешне подключаемого технологического потенциометра, нормы токсичности R-83.

Попеременный впрыск с порядком работы форсунок 1-3, 2-4.

ЭСУД с блоком BOSH MP7.0H (2111-1411020-40) .

Автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 c двигателями 2111, имеющими нейтрализатор, датчик кислорода, систему улавливания паров бензина, нормы ЕВРО-2.

Последовательный (фазированный) впрыск

Форсунки срабатывают по очереди (последовательно) после каждого поворота коленчатого вала двигателя на 180° согласно порядка работы цилиндров – 1-3-4-2.

Применяется в электронных системах управления двигателем с блоками BOSH MP7.0H (2111-1411020-50) . Это автомобили ВАЗ 2108, 2109, 21099 с нейтрализатором, двумя датчиками кислорода, системой улавливания паров бензина, датчиком фаз (нормы токсичности ЕВРО-3).

Примечания и дополнения

— Форсунка – устройство для впрыска топлива в цилиндры двигателя. Представляет собой электромагнитный клапан, который получив импульс от блока управления, впрыскивает топливо под давлением на тарелку впускного клапана.

Еще статьи по инжектору ВАЗ

• Одновременный, когда за один оборот коленвала ( 360 °) все 4 форсунки отрабатывают одновременно.

• Попарно-параллельный (попеременный синхронный двойной впрыск), когда за один форсунки отрабатывают парами ( 1 – 4 и 2 – 3 ) каждые 180 ° оборота коленвала. Т.е за один оборот каждая пара срабатывает 1 раз. Частный случай такой системы – Bosch MP 7 . 0 H. Отличие: пары форсунок 1 – 3 и 2 – 4 .

• Фазированный или последовательный, когда за один рабочий цикл двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска через каждые 180 ° оборота коленвала. Порядок работы – классический 1 – 4 ‑ 3 – 2 .

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном – в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном – 1 , поэтому время ее работы увеличено примерно в 2 раза.

I. Датчики

Датчик кислорода используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро‑ 2 и Евро‑ 3 (в Евро‑ 3 используется два датчика кислорода (ДК) – до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском.

ДМРВ служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.

ДТОЖ служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Внимание! Сигнал ДТОЖ подается только на ЭБУ, для индикации на панели используется другой датчик.

ДПДЗ служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия ДЗ, оборотов двигателя и циклового наполнения.

Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя УОЗ. В первых ЭСУД применялся резонансный ДД, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные ДД.

Напряжение бортовой сети автомобиля – по нему определяется степень коррекции работы электромагнитных клапанов форсунок и времени накопления в модуле зажигания (МЗ)

Датчик скорости автомобиля используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.

Датчик Фазы служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно – параллельную (групповую) систему подачи топлива.

Запрос на включение кондиционера служит для информации ЭБУ о том, что необходимо подготовить двигатель к включению кондиционера (появлению нагрузки на двигатель) – изменить обороты ХХ и принцип регулирования ХХ.

Датчик неровной дороги (раньше применялся довольно редко, сейчас все чаще, в связи с вводом норм токсичности Евро‑ 3 ) cлужит для оценки уровня вибраций автомобиля при детектировании пропусков воспламенения, с его помощью оценивается правильность работы зажигания (cлужит для оценки уровня вибраций автомобиля. Это необходимо для правильной работы системы детектирования пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности.)

II. Исполнительные механизмы

Распределённые системы впрыска топлива различаются по схеме работы впрыска топлива: параллельный впрыск, попарно-параллельный, фазированный (последовательный).

Параллельный впрыск топлива

Топливные форсунки многих ранних распределённых систем впрыска топлива соединены параллельно. При такой схеме, управление форсунками двигателя происходит одновременно – все форсунки такой системы работают синхронно. В системах параллельного впрыска, за один полный цикл работы двигателя (за два оборота коленчатого вала 4-х тактного двигателя), каждая форсунка впрыскивает топливо дважды. То есть, каждая порция топлива, попадающего впоследствии в цилиндр во время такта впуска, впрыскивается "за два приёма". Из-за того, что подача каждой порции топлива осуществляется за два впрыска, в сравнении с точечным впрыском, точность дозирования получается несколько лучшей; но в сравнении с фазированным впрыском, точность дозирования получается несколько хуже, особенно на переходных режимах работы двигателя. Блок управления параллельной системы впрыска топлива должен учитывать инерционность открытия клапана форсунки, которая сильно зависит от величины напряжения в бортовой сети автомобиля. При больших порциях впрыскиваемого топлива, к примеру, во время ускорения автомобиля или во время холодного пуска, часть топлива оседает на стенках впускного коллектора и попадает в цилиндр с некоторой задержкой, что сказывается на приемистости двигателя. Но к качеству распыла топлива здесь предъявляются немного меньшие требования, так как отводится достаточно времени на испарение топлива и смешивание его с воздухом. Недостаток параллельного впрыска заключается в неодинаковом для всех цилиндров времени от начала впрыскивания топлива форсункой до момента открытия впускного клапана цилиндра. При одновременном впрыске топлива порядок работы цилиндров не учитывается, соответственно время подготовки топливовоздушной смеси (время испарения топлива) для каждого цилиндра получается разным.

Попарно-параллельный впрыск топлива

Для уменьшения зависимости качества подготовки топливовоздушной смеси от момента впрыска топлива, а так же для улучшения точности дозирования топлива на переходных режимах работы двигателя, топливные форсунки были разделены на группы согласно порядку работы цилиндров и соединены попарно-параллельно – половина форсунок соединена параллельно и управляется своим выходным силовым транзистором блока управления двигателем, другая половина форсунок так же соединена параллельно и управляется своим, вторым выходным силовым транзистором блока управления двигателем. Управление форсунками одной группы происходит одновременно – все форсунки одной группы работают синхронно. Когда форсунки первой группы впрыскивают топливо, форсунки второй группы закрыты, и наоборот. При этом, первая и вторая группы форсунок, так же как и в системе параллельного впрыска топлива, впрыскивают топливо дважды за один цикл работы 4-х тактного двигателя (за два оборота колен-вала).

Следует заметить, что в момент пуска двигателя блок управления двигателем переключается на параллельную схему впрыска топлива, то есть, включает и выключает все топливные форсунки одновременно.

Читайте также: