Інжектор або уприскування (від англійського ihject - "впорскування") палива - система дозованої подачі палива в циліндри двигуна. Існує багато різновидів уприскування - механічний, моновприск, розподілений, безпосередній. У даній статті м и будемо розглядати тільки щодо сучасні електронні системи розподіленої подачі палива, на основі ЕСУД (електронної системи управління двигуном) розраховує подачу палива на основі сигналів встановлених на двигуні датчиків.
На малюнку схематично показаний принцип многоточечного розподіленого уприскування. Подача повітря (2) регулюється дросельною заслінкою (3) і перед поділом на 4 потоки накопичується в ресівері (4). Ресивер необхідний для правильного виміру масової витрати повітря (т.к вимірюється загальний масова витрата (MAF) або тиск в ресивері (MAP). Останній повинен бути достатнього обсягу для виключення повітряного "голодування" циліндрів при великому споживанні повітря і згладжування пульсацій на пуску. Форсунки (5) встановлюються в канал в безпосередній близькості від впускних клапанів.
Розподілений або точковий (тобто, коли на кожен циліндр працює своя форсунка)
впорскування палива ділиться на три типи:
- Одночасний. коли за один робочий такт (два обороту коленвала - 720 грд.) двигуна все 4 форсунки відпрацьовують два рази одночасно. Діаграма роботи:
- Попарно-паралельний або груповий. коли за один робочий такт двигуна форсунки відпрацьовують парами (1-4 і 2-3) паралельно два рази за робочий такт. Діаграма роботи:
- Фазований або послідовний. коли за один робочий такт двигуна кожна форсунка відпрацьовує по одному разу відповідно до фази уприскування.
Природно, що час вприскування в усіх системах по-різному, при цьому кількість поданого в циліндри за один робочий такт палива приблизно однаково. Діаграма роботи:
На діаграмах роботи жовтим позначений впуск, чорним - уприскування палива, блискавкою - запалювання. У системах упорскування Bosch MP7.0H використовується дещо інший алгоритм фазованого уприскування, замість звичного 1-3-4-2 паливо подається послідовно 1-2-3-4.
Сумарний час уприскування на одночасному і попарно-паралельному способі однаково, на фазованого - в два рази вище, т.к за 1 цикл одночасного і попарно-паралельного упорскування форсунка включається 2 рази, а на фазованого - 1, тому час її роботи збільшено в 2 рази.
Отже, почнемо з інформації, необхідної ЕБУ (Електронного блоку управління) для управління уприскуванням і запаленням, т.зв "Визначальні параметри"
Для функціонування ЕСУД не обов'язкова наявність всіх датчиків. Комплектації залежать від системи упорскування, від норм токсичності та ін. У програмі управління є прапори комплектації, які інформують ПО про наявність чи відсутність будь-яких датчиків. У таблиці сірим виділені основні датчики, необхідні для роботи (виняток становлять системи упорскування на "класику", де не використовується датчик детонації).
Датчик кисню використовується тільки в системах з каталізатором під норми токсичності Євро-2 і Євро-3 (в Євро-3 використовується два датчика кисню (ДК) - до каталізатора і після нього). Датчик фази потрібен для більш точного розрахунку часу уприскування в системах з фазованим уприскуванням.
ДПКВ служить для загальної синхронізації системи, розрахунку оборотів двигуна і положення КВ в певні моменти часу. ДПКВ - полярний датчик. При неправильному включенні двигун заводиться не буде. При аварії датчика робота системи неможлива. Це єдиний "життєво важливий" в системі датчик, при якому рух автомобіля неможливо. Аварії всіх інших датчиків дозволяють своїм ходом дістатися до автосервісу.
ДМРВ служить для розрахунку циклового наповнення циліндрів. Вимірюється масова витрата повітря, який потім перераховується програмою в циліндровим цикловое наповнення. При аварії датчика його свідчення ігноруються, розрахунок йде по аварійним таблицями.
ДТОЖ служить для визначення корекції подачі палива і запалювання по температурі і управління електровентилятором. При аварії датчика його свідчення ігноруються, температура береться з таблиці в залежності від часу роботи двигуна. Увага! Сигнал ДТОЖ подається тільки на ЕБУ, для індикації на панелі використовується інший датчик.
ДПДЗ служить для розрахунку фактора навантаження на двигун і його зміни в залежності від кута відкриття ДЗ, оборотів двигуна і циклового наповнення.
Датчик детонації служить для контролю за детонацією. При виявленні останньої ЕБУ включає алгоритм гасіння детонації, оперативно коригуючи УОЗ. У перших ЕСУД застосовувався резонансний ДД, що прийшов з системи GM. Зараз повсюдно використовуються широкосмугові ДД.
Напруга бортової мережі автомобіля - по ньому визначається ступінь корекції роботи електромагнітних клапанів форсунок і часу накопичення в модулі запалювання (МЗ).
Датчик швидкості автомобіля використовується при розрахунках блокування / відновлення подачі палива при русі. Цей сигнал так само подається на приладову панель для розрахунку пробігу. 6000 сигналів з ДС приблизно відповідають 1 км. пробігу автомобіля.
Датчик Фази служить для точної синхронізації за часом вприскування в системах з фазованим (послідовним) уприскуванням. При аварії або відсутність датчика система переходить на попарно - паралельну (групову) систему подачі палива.
Запит на включення кондиціонера служить для інформації ЕБУ про те, що необхідно підготувати двигун до включення кондиціонера (додаткового навантаження на двигун) - змінити обороти ХХ і принцип регулювання ХХ.
Датчик нерівної дороги (застосовується досить рідко, на експортних системах з Е3) cлужіт для оцінки рівня вібрацій автомобіля при детектуванні пропусків запалення, з його допомогою оцінюється правильність роботи запалювання (відстежується нерівномірність обертання КВ і рівень вібрацій двигуна).
II. виконавчі механізми
Про результатами опитування визначених у програмі датчиків, програма ЕБУ здійснює управління виконавчими механізмами (ІМ).
Форсунка - прецензійні електромагнітний (зустрічаються п'єзоелектричні) клапан з нормованою продуктивністю. Служить для вприскування обчисленого для даного режиму руху кількості палива.
Бензонасос призначений для нагнітання палива в паливну рампу. Тиск в паливній рампі підтримується вакуумно-механічним регулятором тиску. У деяких системах регулятор тиску палива (РДТ) суміщений з бензонасосом. Справний бензонасос без регулювання (з перетиснутій обраткой) повинен створювати в магістралі тиск не менше 5 атм. Робочий тиск на ХХ повинно бути близько 2,2-2,4 атм, на ХХ зі знятим вакуумом - 3 атм. Бензонасос, поєднаний з РДТ, який використовується в системах з безслівной рампою - 3,8 атм.
Модуль запалювання - електронний пристрій управління іскроутворенням. Містить в собі два незалежні канали для підпалу суміші в 1-4 і 2-3 циліндрах. Тобто реалізується принцип "холостий іскри". В останніх модифікаціях низьковольтні елементи МОЗ поміщені в ЕБУ, а для отримання високої напруги використовуються або виносна двухканальная котушка запалювання, або котушки запалювання безпосередньо на свічці.
Регулятор холостого ходу служить (спільно з УОЗ - регулюванням) для підтримці заданих оборотів ХХ. Являє собою прецизійний кроковий двигун, який регулює обвідний канал повітря в корпусі дросельної заслінки, для забезпечення двигуна повітрям, необхідним для підтримання ХХ (7-12 кг. / Год) при закритій дросельної заслінки.
Вентилятор системи охолодження управляється ЕБУ за сигналами ДТОЖ. Різниця між включенням / виключенням як правило 4-5 грд.С.
Сигнал на тахометр видається на приладову панель для індикації поточних оборотів двигуна.
Сигнал витрати палива видається на маршрутний комп'ютер - 16000 імпульсів на 1 розрахунковий літр витраченого палива. Дані ці приблизні, тому що розрахунок емпіричний, розраховується виходячи з стехіометричного складу суміші (14,7: 1), більш - менш відповідає істині на системах з ДК.
Адсорбер, він же СУПБ є елементом замкнутого кола рециркуляції парів бензину. Нормами Євро-2 не передбачений контакт вентиляції бензобака з атмосферою, пари бензину повинні збиратися (адсорбироваться) і під час продування надсилатися в циліндри на дожіг.
Управління муфтою кондиціонера служить для включення кондиціонера після обробки сигналу на запит включення кондиціонера, тобто коли система готова до цього.
Більш докладно про принцип роботи датчиків і виконавчих механізмах можна прочитати Тут.
III. Електронний блок управління
ЕБУ (електронний блок управління) - по суті спеціалізований мікрокомп'ютер, що обробляє дані, що надходять з датчиків і за певним алгоритмом керуючий виконавчими механізмами.
Сама програма зберігається в мікросхемі ПЗУ, англійська назва мікросхеми - CHIP (чіп), звідси і пішла назва ЧІП-ТЮНІНГ, тобто зміна програми управління двигуном. Вміст "чіпа" - зазвичай ділиться на дві функціональні частини - власне програма, що здійснює обробку даних і математичні розрахунки і блок калібровок. Калібрування - набір (масив) фіксованих даних (змінних) для роботи програми управління.
Сам чіп-тюнінг ділиться, відповідно два напрямки: рекалібровку змінних програми і на зміну алгоритмів обробки калібровок. Часто ці напрямки змішуються, але мета у них одна - поліпшення експлуатаційних характеристик керованого двигуна. Слід мати на увазі, що для правильної роботи будь-якої програми необхідна наявність повністю справних датчиків і ІМ. Тюнінгові прошивки, як правило, більш точно налаштовані але і більш вимогливі до стану датчиків і ІМ. При "затюніваніі" несправності можна отримати прямо протилежний очікуваному ефект. Тому будь-який чіп-тюнінг повинен проводитися на повністю продіагностувати авто, до якого немає ніяких зауважень. Самий "правильний", але найскладніший і дорогий чіп-тюнінг - це настройка програми на конкретне авто і конкретного водія.