ПЕРЕЙТИ К НАЧАЛУ СТРАНИЦЫ
Интернет магазин запчастей: +7 (495) 984 3220
Адреса доставки запчастей

Москва, Ленинградский проспект, 64, институт МАДИ


Московская область, Ленинградское ш. 34-й км. Полигон МАДИ

Поиск запчастей

Код запчасти:

Сортировать:   


Вход в магазин

Логин:

Пароль:


Ремонт и обслуживание


Каталоги запчастей


Свежие темы форума



Новости



Результаты опроса по BMW
Сколько Вы тратите на обслуживание своего в год?
Какой расход масла у Вашего авто?
Сколько лет Вашему авто?
С какой периодичностью (по пробегу) Вы обслуживаете свое авто?
Перейти на главную страницу сайта


Моtrоniс (двигатель Отто) 3 Часть

08 июня 2011

Переключение впускной трубы

Целью концепции двигателя является как достижение наивысшего крутящего момента при низких частотах вращения, так и высокая номинальная мощность при максимальной частоте вращения. Значение 'крутящего момента двигателя пропорционально поступившей массе воздуха, отнесенной к частоте вращения. Одним из вспомогательных средств влияния на крутящий момент является геометрическая форма впускной трубы. Самый простой вид наддува заключается в использовании динамики поступающего воздуха. Впускные трубы под карбюратор или центральный впрыск (Mono-Motronic)требуют для равномерного распределения топливовоздушной смеси коротких труб желательно одинаковой длины.
Впускные трубы для систем многоточечного впрыска транспортируют только воздух; топливо впрыскивается перед впускным клапаном. Это даёт больше возможностей для формирования впускной трубы. Стандартные впускные трубы системы многоточечного впрыска состоят из отдельных пульсационных труб и ресивера с дроссельной заслонкой. При этом имеет место:

- Короткие пульсационные трубы дают возможность получения высокой номинальной мощности с одновременными потерями крутящего момента при низких частотах вращения, длинные трубы показывают противоположные свойства.
- Большой объём ресивере частично создает резонансные эффекты в определённом диапазоне частот вращения, которые приводят к улучшению наполнения. Однако они имеют как следствие динамические недостатки, например отклонения в составе смеси при быстром изменении нагрузки. Почти идеальное протекание крутящего момента обеспечивает переключение впускной трубы, при котором, например, в зависимости от нагрузки двигателя, частоты вращения и положения дроссельной заслонки возможны вариации:

- длины пульсационной трубы,
- переключение между пульсационными трубами различной длины или диаметра,
- выборочное отключение отдельной трубы одного цилиндра при наличии большого их количества,
- переключение объёма ресивера.

Пульсационный наддув
Каждый цилиндр оснащён отдельной трубой определённой длины, которая обычно соединяется с ресивером. Энергетический баланс отличается тем, что работа всасывания поршня преобразуется в кинетическую энергию газового потока перед впускным клапаном, а она - в работу сжатия свежего заряда.

Резонансный наддув
При резонансном наддуве группы цилиндров с одинаковым интервалом вспышек присоединяют короткими трубами к резонансным ресиверам, которые через резонансные трубы соединяются с атмосферой или же со сборным ресивером. действующим в качестве резонатора Гёльмгольца (рис. 18).

Переключаемые впускные системы
Обе системы динамического наддува повышают наполнение, особенно при малых частотах вращения.
Для переключения используются заслонки, которые разделяют относящиеся к группам цилиндров зоны или соединяют их (рис 19).

Регулируемая длина впускной трубы работает с первым объёмным резонатором на малых частотах вращения. При высоких оборотах она изменяется, производя открывание второго резонатора (рис. 20).

Встроенная диагностика

Методы диагностики
У систем Motronic к основному методу относится бортовая диагностика. Система диагностики сравнивает реакции системы с командами блока управления и проверяет сигналы различных датчиков на правдоподобность. Эта проверка производится постоянно в течение всего нормального рабочего режима. Распознанные ошибки запоминаются блоком управления вместе с рабочими режимами при которых они появились. При проверке автомобиля записанные ошибки с помощью серийного интерфейса диагностики и тестера могут быть прочитаны и показаны. Эти данные облегчают поиск неисправностей персоналу, проводящему сервисное обслуживание. На основании требований по защите окружающей среды в Калифорнии были разработаны способы диагностики, которые по объему значительно опередили асе ранее известные. Все компоненты, вызывающие при неполадках существенное повышение объёма вредных выбросов, должны находиться под контролем.

Области диагностики
Измеритель массового расхода воздуха
Примером самодиагностики систем Motronic является контроль измерителя расхода воздуха. Наряду с расчётом времени вспрыска по массе поступившего воздуха производится сравнительный расчет этого параметра по углу поворота дроссельной заслонки и частоте вращения. Если эти две величины недопустимо далеко расходятся, то это фиксируется в памяти. В дальнейшем производится определение правдоподобности обоих датчиков, чтобы выявить дефектный. Только после выявления неисправного датчика блок управления запоминает соответствующий код ошибки.
Пропуски вспышек При появлении сбоев воспламенения, например, из-за выгоревших свечей или неисправности электропроводки, в катализатор попадает несгоревшая смесь. Она может разрушить катализатор и в любом случае загрязняет окружающую среду. В связи с тем, что даже незначительные сбои ведут к увеличению токсичности, нужно, чтобы даже единичные пропуски вспышек фиксировались. На рис. 1 показано влияние пропусков вспышек на эмиссию углеводородов (СН), угарного газа (СО) и окислов азота (NОх).
Из всех проверенных методов определения пропусков вспышек самым пригодным оказался метод контроля неравномерности вращения коленчатого вала. При пропусках вспышек двигатель недополучает часть крутящего момента, развиваемого при сгорании. Это ведёт к замедлению вращения. При этом на высоких частотах вращения и малой нагрузке интервал от одной вспышки до другой (длительность периода) удлиняется только на 0,2%. Поэтому требуется очень точный контроль равномерности вращения и сложный способ расчёта, чтобы можно было пропуски вспышек отличить от других помех.

Катализатор
Следующая диагностическая функция контролирует коэффициент полезного действия катализатора. С этой целью дополнительно к обычному Лямбда-зонду перед катализатором устанавливается ещё один Лямбда-зонд за ним. Функционирующий катализатор обладает аккумулирующей способностью на кислород, чем производится демпфирование регулировочных колебаний Лямбда-регулятора. У состарившегося катализатора эти свойства слабеют; пока не произойдёт совпадение протекания сигнала после катализатора и такой же функции до него.
При сравнении сигналов Лямбда-зондов можно определить состояние катализатора и при возникновении неисправности водитель получает сигнал с помощью лампочки диагностики.

Лямбда-зонд
Для оптимального использования катализатора топливовоздушная смесь должна иметь точно стехиометрический состав. Это обеспечивается Лямбда-регулированием при помощи Лямбда-зондов. В связи с тем, что на поток отработавших газов имеется два Лямбда-зонда, можно через показания зонда за катализатором проверить зонд перед катализатором на сдвиг точки регулирования. Лямбда-зонд, работающий длительное время при повышенной температуре, в зависимости от обстоятельств медленнее реагирует на изменения состава смеси. Поэтому увеличивается длительность периодов срабатывания двухточечного регулятора по а (Рис. 2), Диагностикой контролируется эта частота регулирования и замедленное срабатывание зонда сигнализирует водителю посредством контрольной лампы.
Подогреватель Лямбда-зонда проверяется измерением тока и напряжения. Чтобы измерение было возможно, Motronic управляет подогревателем непосредственно, а не через реле. Подаваемый зондом сигнал проверяется на правдоподобность. При появлении вероятных сигналов Лямбда-регулирование производит блокирование всех зависимых функций и код ошибки будет записан в память.

Подача топлива
Длительное отклонение состава топливовоздушной смеси от стехиометрического учитывается с помощью адаптации состава смеси. Если эти отклонения выходят за установленные пределы, то какой-либо компонент системы топливоподачи или дозирования находится за пределами допуска спецификации. Примером этого может быть неисправность регулятора давления, датчика нагрузки или утечки во впускной трубе или системе выпуска газов.

Подача вторичного воздуха
Осуществляемая после холодного пуска подача вторичного воздуха должна также контролироваться, т.к. нарушение функции влияет на эмиссии. При активной подаче вторичного воздуха можно проверить сигнал Лямбда-зондов или же контролировать их при активных тестовых функциях Лямбда-регулятора на холостом ходу.

Рециркуляция отработавших газов
Для диагностики системы рециркуляции отработавших газов используются различные возможности. В основном оправдали себя два способа. При первом способе в том месте, где производится ввод отработавших газов во впускную трубу, датчиком измеряется повышение температуры при активной рециркуляции отработавших газов. При втором способе на принудительном холостом ходу (при отключении подачи топлива) производится полное открывание клапана рециркуляции.
Поступающие во впускную трубу газы приводят к увеличению давления. При помощи датчика давления производится измерение и регистрация роста давления во впускной трубе.

Топливная система
Загрязнение окружающей среды производится не только выбросами отработавших газов, но и за счёт выделения топливных паров из топливной системы. В настоящее время законодательство ограничивается лишь довольно простой проверкой функции клапана продувки адсорбера. Позднее потребуется и диагностика утечки в системе улавливания паров топлива.

На рис. 3 изображён основной принцип диагностики. Закрывание системы улавливания паров производится запорным клапаном. Затем, преимущественно на холостом ходу двигателя, открывается клапан продувки адсорбера, при этом давление во впускной трубе распространяется по всей системе. Его рост контролируется датчиком давления в топливном баке и по его сигналам производится распознавание утечки.

Другие проверки
Помимо системы управления двигателем, на которую в основном распространяются новые законодательства, контролю подвергаются и другие системы (например автоматическая передача). При этом сигнал о наличии ошибок передается в систему управления двигателем и она включает диагностическую лампочку. Вследствие растущей сложности систем и издающихся законов о защите окружающей среды, диагностике придаётся всё большее значение.

Аварийный ход

В период от возникновения неисправности до приезда на станцию технического обслуживания подготовка топливовоздушной смеси и зажигание производятся через замещающие величины и аварийные функции таким образом, чтобы с некоторой потерей комфорта было возможно ехать дальше. При определении ошибки одного входного канала, блок управления заменяет отсутствующую информацию или выдаёт замещающую величину.
При выходе из строя одного из .выходных агрегатов проводится индивидуальные аварийные мероприятия в зависимости от неисправности. Так, например при дефекте в цепи зажигания отключается впрыск соответствующего цилиндра, с целью предотвращения повреждения катализатора. На станции технического обслуживания можно при помощи мотор-тестера фирмы Бош произвести считывание и индикацию возникших во время эксплуатации неисправностей

Блок управления

Назначение
Электронный блок управления является вычислительным и коммутационным центром системы управления двигателем. Из входных сигналов, подаваемых датчиками, блок при помощи запрограммированных функций и алгоритмов (расчётные способы) рассчитывает управляющие сигналы для исполнительных элементов (например катушки зажигания, форсунки и т.д.) и непосредственно коммутирует их с помощью выходных каскадов .

Механическая конструкция
Блок управления находится в металлическом корпусе, который содержит печатную плату с электронными компонентами. Датчики, исполнительные элементы и питание подключаются к блоку управления многополюсным штекерным разъемом. Он имеет в зависимости от типа, соответствующего различному объёму функций, 35, 55, или 88 контактов. Мощные компоненты для прямого управления исполнительными элементами монтируются на радиаторы в блоке управления. Из-за выделяющегося и подлежащего отводу тепла этих электронных компонентов необходим хороший теплопроводящий контакт с кузовом.

Условия окружающей среды
Блок управления должен удовлетворять высоким требованиям относительно температуры окружающей среды, влажности и механических нагрузок. Такие же высокие требования предъявляются к электромагнитной помехочувствительности и ограничению излучения высокочастотных сигналов. Блок управления должен безошибочно обрабатывать сигналы в нормальной эксплуатации при температуре окружающей среды от -30°С до +60°С и напряжении батареи от 6В (при пуске) до 15В.
Аналоговые сигналы (например информация о количестве поступающего воздуха, положении дроссельной заслонки, температуре двигателя и воздуха на впуске, напряжении батареи, Лямбда-зонде и др.) преобразуются аналого-цифровым преобразователем (АЦП) в микропроцессоре в цифровые сигналы.
Сигнал индуктивного датчика с информацией о частоте вращения и опорной метке обрабатывается компаратором, чтобы подавить импульсные помехи.

Отработка сигнала
Микропроцессор блока управления обрабатывает входные сигналы. Для этого ему необходима программа, которая занесена в блоке памяти (ПЗУ или СПЗУ). Дополнительно к этому в память записываются специфические для двигателя характеристики и таблицы управления.
Вследствие разнообразия двигателей и оснащения автомобилей некоторые блоки управления имеют вариантное кодирование. С его помощью на автозаводе или станции технического обслуживания производится выбор из запрограммированных в СПЗУ семейств характеристик для реализации желаемых функций для данного исполнения двигателя.
Другие типы блоков спроектированы так. что блок данных может быть запрограммирован в СПЗУ при окончании сборки автомобиля. Блок оперативной памяти (ОЗУ) необходим для запоминания отклонений, возникающих в расчётных и адаптируемых величинах всей системы. ОЗУ должно постоянно снабжаться электроэнергией.
При снятии аккумулятора эта оперативная память теряет всю записанную информацию. Поэтому в данном случае при подключении батареи блок управления должен рассчитать все адаптируемые величины заново. Для предотвращения этого отдельные типы блоков записывают необходимые в дальнейшем варьируемые величины в СПЗУ вместо ОЗУ

Выходные сигналы
Микропроцессор включает выходные каскады, которые дают достаточную мощность для непосредственного подключения исполнительных элементов. Выходные каскады защищены от замыканий на массу или напряжение батареи, а также от разрушения электрической перегрузкой.
Диагностика распознаёт возникшие на отдельных выходных каскадах дефекты и отключает (при необходимости) неисправный выход. В ОЗУ происходит запоминание информации о дефекте. Она может быть прочитана через последовательный интерфейс при помощи тестера на станции технического обслуживания.
Другой защитный сигнал производит отключение электрического топливного насоса как только сигнал частоты вращения уходит за нижний предел. В некоторых блоках управления при отключении клеммы 15 в замке зажигания (зажигание выкл.) через блокировочную схему главное реле удерживается включенным до тех пор, пока не будет закончена обработка программы.

Интерфейс к другим системам

Обзор систем
Широкое применение электронных систем управления в автомобилях, таких как

- управление коробкой передач,
- электронная регулировка мощности двигателя (ЕМ5 или Е-Gas),
- электронный блок управления двигателем (Motronic),
- антиблокировочная система (АБС),
- противобуксовочная система (ПБС),
- бортовой компьютер и т.д., требует сетевой коммуникации между этими системами.
Обмен информацией между отдельными системами управления снижает количество датчиков и улучшает использование их в отдельности.
Интерфейсы можно разделить на две категории:

- обычный, например двоичные сигналы (коммутационные входы), скважность (широтно-имлульсная модуляция),
- последовательная передача данных, как например Controller Area Network (САN).

Обычные интерфейсы
Обычная коммуникация в автомобиле характеризуется тем, что к каждому отдельному сигналу привязан отдельный провод. Двоичные сигналы могут передаваться только двумя кодами „1" и „О" например компрессор кондиционера .вкл." или „выкл." Скважностью (потенциометр) можно передавать несколько состояний, например, положение дроссельной заслонки. Рост обмена данными между электронными компонентами автомобиля уже невозможно рационально осуществить обычными интерфейсами. Сложность кабельных жгутов уже сейчас сопряжена с большими затратами, а требования обмена данными между системами управления растут (рис. 1).

Эти проблемы устраняются с помощью применения САN - специально разработанной для автомобилей шинной системы (шина сбора данных). При оснащении электронных блоков управления последовательными интерфейсами САN вышеперечисленные сигналы можно передавать с их помощью

Последовательная передача данных (САМ)
В автомобилях существуют три основных области применения САМ:

- стыковка блоков управления,
- электроника кузова и комфорта (мультиплекс),
- мобильная телефонная связь. Нижеследующее описание относится к стыковке блоков управления.

Стыковка блоков управления
При стыковке блоков управления реализуется связь таких систем как Motronic, управление коробкой передач и др. Обычная передача данных происходит со скоростью от 125 кбит/сек и до 1 Мбит/сек. Она должна быть настолько высокой, чтобы мог быть гарантирован требуемый режим реального времени. Преимуществом последовательного способа передачи данных, по сравнению с обычным, (например скважность, коммутационный и аналоговый сигналы) является высокая скорость без большой нагрузки центрального процессора блока управления (СРУ).

Конфигурация шин
САН работает по принципу "Multi Master" При этом производится объединение нескольких равнозначных блоков управления в одну взаимосвязанную линейную шинную структуру (рис. 3).
Её преимуществом является то, что при выходе из строя одного из участников все остальные продолжают работать нормально. По сравнению с другими логическими устройствами (такими как кольцевая или звездообразная структура) вероятность выхода из строя всей системы значительно снижается.
В случае кольцевых или звездообразных структур выход из строя одного из участников или центрального участника выводит из строя всю структуру.

Адресация согласно содержания
Шинная система САН адресует информацию в соответствии с её содержанием. При этом каждой отдельной посылке присваивается постоянный, состоящий из 11 бит идентификатор. Он характеризует содержание информации (например, частота вращения двигателя). Одна станция принимает только те данные, идентификатор которых находится в списке памяти принимаемых ею данных (проверка акцептования). Благодаря этому САМ не нуждается в адресах принимающих станций для передачи данных, а узлы не должны управлять конфигурацией системы.

Шинный приоритет
При наличии свободной шины каждая из станций может начинать передачу наиболее важной посылки. Если несколько станций начинают это делать одновременно, то для разрешения вытекающих из этого шинных конфликтов применяется арбитражная система „Проволочное И'.' При этом проходит информация с высшим приоритетом без возникновения потерь времени и бит информации. Каждый отправитель с более низким приоритетом автоматически становится получателем и повторяет попытку передачи данных как только шина становится свободной.

Формат посылки
Для передачи данных шиной образуется формат данных (Data Frame), длина которого составляет менее 130 бит. Этим обеспечивается то, что время ожидания до следующей, возможно очень нужной передачи информации было всегда коротким. Формат состоит из семи последовательных полей.

Стандартизация
САМ предусмотрен международной организацией по стандартизации 15О для использования а автостроении в качестве стандарта для скоростей передачи свыше 125 кбит/сек и вместе с двумя другими протоколами для скоростей передачи данных до 125 кбит/сек.
Cостав отработавших газов
Полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя нет даже при наличии избытка кислорода в воздухе. Чем несовершенное сгорание, тем больше выброс вредных веществ с отработавшими газами двигателя. В целях защиты окружающей среды необходимо усовершенствовать очистку отработавших газов, например при помощи катализатора (рис. 1 и 2). Все мероприятия по ограничению эмиссии вредных веществ, предписанной законом, базируются на том, чтобы при возможно низком расходе топлива, высокой рабочей мощности и благоприятных условиях движения добиться минимальной эмиссии вредных веществ. Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания имеют наряду с большим процентом содержания невредных основных компонентов побочные вещества, которые по меньшей мере а высокой концентрации наносят вред окружающей среде. Доля вредных компонентов составляет примерно 1 % отработавших газов и состоит из угарного газа (СО), окиси азота (NOХ) и углеводорода (СН). Особенного внимания требует при этом противоположная зависимость протекания концентрации СО и СН с одной стороны и NОХ с другой от коэффициента избытка воздуха.


Основные составные части
Основными составными частями отработавших газов являются азот, углекислый газ и водяной пар. Они неядовиты. Азот (N) как основная часть воздуха не участвует в процессе горения и тем самым составляет приблизительно 71%" отработанного газа. Но в незначительном количестве азот реагирует с кислородом, образуя окислы азота. Содержащийся в топливе, связанный химически, углерод образует при полном сгорании углекислый газ (СО2) с долей примерно 14% отработавших газов. Содержащийся в топливе, связанный химически, кислород образует при сгорании водяной пар (Н2О), который большей частью конденсируется при остывании (в холодное время года его хорошо видно в качестве парового облака у выхлопной трубы).

Состав примесей
Примеси - угарный газ, углеводороды и частично окисленные углеводороды образуются вследствие неполного сгорания, а то время как окислы азота являются результатом побочных реакций с воздухом при любом процессе сгорания. Угарный газ (СО) - газ без запаха и цвета. Он снижает усвояемость кислород крови и тем самым вызывает отравление живых организмов. Поэтому двигатели не должны работать в закрытых помещениях без включённой установки отсоса выхлопных газов. Углеводороды состоят из недогоревших частей топлива или из вновь образовавшихся углеводородов. Низко-кипящие алифатические углеводороды не имеют запаха. Циклические ароматические углеводороды (бензол, толуол, полициклические углеводороды) обладают запахом. Считается, что при длительном влиянии они вызывают раковые заболевания. Окислившиеся частично углеводороды (альдегиды, кетоны и т.д.) имеют неприятный запах и образуют под влиянием солнечных лучей вещества, которые при длительном влиянии в определённой концентрации вызывают раковые заболевания.
Как N0Х обозначается смесь окислов азота (в основном N0 и NО2), которая образуется при высоких температурах сгорания из азота и кислорода. N0 является веществом без цвета и запаха, которое при реакции с воздухом медленно преобразуется в М02. В чистой форме NО2 является красно-коричневым ядовитым газом с резким запахом. При его концентрации имеющей место в отработавших газах или сильно загрязненном воздухе может привести к раздражению слизистых оболочек.

Дизельные двигатели и ДВС

  Способы оплаты
  Способы оплаты через электронные платежные системы
2005-2011 © Madi-AUTO
Все права защищены


Сделано в ТрэйдСофт

Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.



Интернет магазин запчастей +7(495) 984-3220

Сервис и обслуживание +7(495) 507-0490

Кузовной цех +7(926) 602-2464



ICQ:
e-mail магазина запчастей: zakaz@madi-auto.ru

 

Rambler's Top100

TopList