ДОЗАТОР-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, РЕГУЛЯТОР УПРАВЛЯЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ, РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА В СИСТЕМЕ

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ГЛАВНАЯ ДОЗИРУЮЩАЯ СИСТЕМА И

СИСТЕМА ХОЛОСТОГО ХОДА

Топливо под давлением поступает к форсункам 11 (рис. 26), уста­новленным перед впускными клапанами. Форсунки распыливают топ­ливо, количество которого определяется его давлением в зависимости от нагрузки (от разрежения во впускном коллекторе) и от температуры охлаждающей жидкости.

Регулирование количества топлива обеспечивается дозатором-рас­пределителем 5, управляемым расходомером воздуха 6 и электрогидравлическим регулятором управляющего давления 9, управляемым элек­тронным блоком управления 16 по сигналам датчика температуры ох­лаждающей жидкости двигателя 13, выключателя положения дроссель­ной заслонки 7 и датчика частоты вращения (числа оборотов) колен­чатого вала двигателя (датчика начала отсчета). На схеме (см. рис. 14) условно показано, что сигналы (импульсы) частоты вращения берутся

отдатчика-распределителя зажигания 8. Как отмечалось выше, эти сиг­налы могут браться также от катушки зажигания или от коммутатора. В настоящее время для этой цели применяются индуктивные датчики. Последние закрепляются на картере маховика, а их "чувствительная" часть располагается над зубчатым венцом маховика. При прохождении зуба мимо датчика в его обмотке генерируется ЭДС. Применяются дат­чики и на основе эффекта Холла, которые лучше индуктивных, но сложнее и дороже.

Система впрыска (рис. 26) работает следующим образом. Электро­насос 2 забирает топливо из бака и подает его под давлением к дозато­ру-распределителю топлива 5 через топливный фильтр 3 и накопитель 4.

Топливо поступает в верхние камеры дифференциальных клапанов дозатора-распределителя под давлением, которое изменяется регуля­тором 10 в зависимости от положения плунжера распределителя.

Количество топлива, поступающего к рабочим форсункам II, регу­лируется диафрагмой дифференциальных клапанов, прижимаемой управляющим давлением (противодавлением) к выходным отверстиям (трубкам форсунок).

В отличие от системы "K-Jetronic", управляющее давление к верх­нему торцу плунжера распределителя в системе "KE-Jetronic" не под­водится.

Регулятор управляющего давления 9 представляет собой электро­клапан, управляемый электронным блоком 16. При работе главной до­зирующей системы меняется положение биметаллической пластины. При увеличении частоты вращения коленчатого вала (ускорение) верх пла­стины отклоняется вправо, отверстие подвода топлива к регулятору прикрывается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала (замедление) верх пластины отклоняется влево, отверстие подвода то­плива к регулятору увеличивается. При равномерной работе двигателя (постоянной частоте вращения коленчатого вала) пластина находится в выпрямленном состоянии.

Потенциометр напорного диска и выключатель положения дроссель­ной заслонки передают в электронный блок управления информацию о текущей нагрузке двигателя и о "поведении" дроссельной заслонки. В свою очередь, электронный блок управления через электрогидравли­ческий регулятор управляющего давления корректирует воздействие перемещений напорного диска на плунжер распределителя. Например, при резком нажатии на педаль "газа", ("взаимосвязь" открытия дрос­сельной заслонки, перемещения напорного диска и роста частоты вра­щения коленчатого вала (см. рис. 3) электронный блок управления раз­личает, ускорение ли это движения автомобиля или просто увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.

При полной нагрузке сигнал от выключателя положения дроссель­ной заслонки поступает в электронный блок управления, последний через регулятор управляющего давления дозатора-распределителя обо­гащает смесь.

Система холостого хода, представленная на рис. 26, почти не отли­чается от системы холостого хода "K-Jetronic". Параллельно каналу дрос­сельной заслонки идут еще два воздушных канала. В одном установлен конический винт регулировки холостого хода (винт количества), кото­рым поддерживается минимальное разрежение в расходомере воздуха 6 под диском, и обеспечивается работа двигателя на холостом ходу. Клапан дополнительной подачи воздуха 8 работает при холодном пус­ке и прогреве двигателя аналогично системе "K-Jetronic".

Рис. 26. Схема системы впрыска "KE-Jetronic":

I — топливный бак, 2 — топливный насос, 3 — топливный фильтр, 4 — накопитель топлива, 5 — дозатор-распределитель количества топлива, б — расходомер воздуха, 7 — выключатель положения дроссельной заслонки, 8 — клапан дополнительной подачи воздуха, 9 — электрогидравлический регулятор управляющего давления (противодавления), 10 — регулятор давления топлива в системе,

II — форсунка (инжектор), 12 — пусковая электромагнитная форсунка, 13 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 14 — термореле, 15 — датчик-распределитель, 16 — электронный блок управления. Канады: А — подвод топлива (давление системы), В — слив топлива в бак, С — канал управляющего давления (в дозаторе-распределителе), D — канал регулятора давления, Е — подвод топлива к форсункам, F — подвод топлива к пусковой электромагнитной форсунке

СИСТЕМА ПУСКА

Электронасос 2 (см. рис. 26) при пуске мгновенно создает давление в системе. В течение определенного времени, зависящего от температу­ры охлаждающей жидкости, пусковая форсунка 12 распыляет топливо во впускной трубопровод, что обеспечивает обогащение смеси и на-

дежный запуск холодного двигателя. Время работы пусковой форсунки определяет также, как и в системе "K-Jetronic", термореле 14.

Клапан 8 открывает доступ во впускной трубопровод добавочному воздуху, обеспечивая тем самым увеличение частоты вращения колен­чатого вала на холостом ходу при прогреве двигателя.

Вместо клапана дополнительной подачи воздуха, (см. рис. 12), или па­раллельно с ним могут* быть установлены более сложные устройства, на­пример, электромагнитный регулятор (клапан) с электронным управле­нием. Если клапаны добавочного воздуха с подогревом работают "сами по себе" или по усредненной программе без обратной связи, то электромаг­нитные регуляторы управляются электронным блоком. Электронный блок, получая текущую информацию о частоте вращения коленчатого вала дви­гателя, корректирует ее, воздействуя на электромагнитный регулятор хо­лостого хода, работающий на всех температурных режимах двигателя.

Обогащение смеси у холодного двигателя осуществляется регулятором управляющего давления 9 (см. рис. 26), который уменьшает противодавле­ние в нижних камерах дифференциальных клапанов, при этом биметалли­ческая пластина регулятора отклоняется вправо. Обогащение смеси прекра­щается по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости 13.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (рис. 27) по внешнему виду похож на термореле (тепловое реле времени), управляющее рабо­той пусковой форсунки. Однако, принцип его действия совершенно иной. Если термореле, (см. рис. 11), это простой термоэлектрический выключатель, то датчик температуры двигателя — это термочувстви­тельное сопротивление с отрицательным температурным коэффици­ентом. Отрицательный температурный коэффициент — это обратная зависимость между температурой нагревай сопротивлением датчика. Это означает, что у холодного датчика сопротивление — максимальное, а по мере нагрева его сопро­тивление уменьшается.

Электронный блок уп­равления получает сигнал о текущей температуре двигателя в виде величи­ны сопротивления датчи­ка. На основании этого блок выдает соответст­вующую команду на элек­трогидравлический регу­лятор управляющего дав­ления, который изменя­ет это управляющее дав­ление и тем самым — со­став смеси.

Рис. 27. Датчик температуры двигателя: 1 — термочувствительное сопротивление (сопротивление уменьшается с увеличением температуры), 2 — корпус, 3 — штекеры

ДОЗАТОР-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, РЕГУЛЯТОР УПРАВЛЯЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ, РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА В СИСТЕМЕ

Принципиальное отличие дозатора-распределителя "KE-Jetronic" от "K-Jetronic" в том, что: уже нет необходимости устанавливать регуля­тор управляющего давления на блоке цилиндров двигателя и подводить к нему вакуум, он встроен непосредственно в дозатор-распределитель (рис. 28); управляющее давление подводится не к плунжеру распреде­лителя сверху, а в дифференциальный клапан снизу. Кроме этого: над плунжером устанавливается пружина, которая предотвращает втягивание плунжера вверх под действием разрежения при охлаждении доза­тора-распределителя после остановки двигателя (встречаются вариан­ты системы "K-Jetronic" с пружиной над плунжером); плунжер в край­нем нижнем положении опирается не на ролик рычага, как показано на рис. 26, а на внутренний кольцевой выступ в нижней части гильзы распределителя. В системе "K-Jetronic" при снятии дозатора-распреде­лителя плунжер просто выпадает вниз из гильзы.

В верхние камеры дифференциальных клапанов (см. рис. 28) подво­дится рабочее давление системы, оно же "заторможенное" демпфи­рующим дросселем действует над плунжером распределителя. В нижних камерах присутствует давление управления.

Регулятор 10 давления топлива в системе (см. рис. 7, 26, 28) не только устанавливает диапазон изменения давления в системе питания, но и регулирует дифференциальное давление (разность давлений между верх­ними и нижними камерами дифференциальных клапанов).

Рис. 28. Дозатор-распределитель и регулятор давления система впрыска "KE-Jetronic": 1 — электрогидравлический регулятор управляющего давления, 2 — обмотка клапана, 3 — биме­таллическая пластина электроклапана, 4 — дифференциальный клапан, 5 — гильза распределите­ля, б — плунжер распределителя, 7 — регулятор давления топлива в системе. Каналы: А — подвод топлива (давление системы), В — слив топлива в бак, С — канал управляющего давления, D — канал регулятора давления, Е — подвод топлива к форсункам впрыска, F — подвод топлива к пусковой электромагнитной форсунке

Рис. 29. Режимы работы дозатора-распределителя: а — нормальная (с постоянной частотой вращения коленчатого вала) работа двигателя, б — снижение частоты вращения коленчатого вала, в — пуск холодного двигателя, увеличение час­тоты вращения коленчатого вала. Каналы: А — подвод топлива, С — подвод управляющего давления в нижнюю камеру дифференциального клапана, D — каналы регулятора давления в системе, Е — подвод топлива к форсункам впрыска, F — подвод топлива к пусковой электро­магнитной форсунке

Электрогидравлический регулятор управляющего давления изменя­ет давление в нижних камерах дифференциальных клапанов в зависи­мости от режима работы двигателя (давления струи топлива на пласти­ну) и от вырабатываемого соответственно этому режиму сигнала (ко­манды) электронного блока управления. Благодаря этому изменяется доза топлива, подводимого к рабочим форсункам.

При постоянной частоте вращения коленчатого вал двигателя, как отмечалось, биметаллическая пластина находится в положении пока­занном на рис. 29, а.

При снижении частоты вращения коленчатого вала или при принуди­тельном холостом ходе (торможение двигателем), когда дроссельная за­слонка закрыта, а частота вращения коленчатого вала более 1700 об/мин, по сигналу датчика положения дроссельной заслонки электронным бло­ком управления подается команда регулятору управляющего давления, который полностью открывается, (см. рис. 29, б). В нижних камерах диф­ференциальных клапанов создается давление равное давлению подачи то­плива. Поступление топлива к рабочим форсункам резко сокращается.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала при открытии дроссельной заслонки происходит обогащение смеси путем снижения управляющего давления регулятором, (см. рис. 29, в). При этом воздей­ствие электронного блока управления на регулятор определяется сиг­налами от потенциометра напорного диска и датчика дроссельной за­слонки. Последний сообщает о положении дроссельной заслонки и ско­рости ее открытия. При системе "K-Jetronic" обогащение при быстром открытии дроссельной заслонки осуществлялось только за счет быст­рого перемещения напорного диска.

Обогащение смеси при холодном пуске и прогреве происходит в соответствии с сигналами датчика температуры двигателя по цепочке: датчик (сигнал) — электронный блок управления (команда) — регуля­тор управляющего давления (изгиб пластины — дифференциальные кла­паны (прогиб вниз диафрагмы, (см. рис. 29, в).

Обогащение смеси при полной нагрузке двигателя происходит, как отмечалось, по сигналу от датчика дроссельной заслонки.

ЛЯМБДА-РЕГУЛИРОВАНИЕ

На части автомобилей для получения более рационального дозирования топлива применяется обратная связь — от отработавших газов — к составу смеси. При этом в электронный блок управления подаются сигналы от лямбда-зонда (^-зонд, фр. sonde-щуп) или датчика кисло­рода (фиксируется свободный кислород), размещенного в выпускном трубопроводе двигателя.

Сигнал лямбда-зонда регистрируется электронным блоком управ­ления и преобразуется в команду для регулятора управляющего давле­ния, который изменяет давление управления и тем самым обогащает или обедняет смесь.

Датчики кислорода работают обычно в диапазоне температур 350— 900 °С. Принцип действия применяемых датчиков различный.

Циркониевый датчик (используется керамический элемент на осно­ве двуокиси циркония Zr0^ покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Циркониевые датчики, фор­мируют (создают) электрический сигнал, и являются наиболее рас­пространенными.

Титановые датчики (используется двуокись титана ТiO^) применя­ются реже и представляют собой резисторы, сопротивление которых меняется в зависимости от температуры и наличия кислорода в окру­жающей среде. Можно сказать, что эти датчики в принципе работают также, как и датчики температуры двигателя.

Лямбда-зонды применяются обогреваемые и не обогреваемые. Обог­реваемые зонды, как правило, находятся несколько дальше от выпуск­ного коллектора в выпускном трубопроводе. Без обогрева они достига­ли бы своей рабочей температуры при пуске двигателя с задержкой. Главная же цель электрического обогрева зондов — включение их в работу, когда температура, контактирующих с ними отработавших га­зов ниже 350°С.

При помощи датчиков концентрации кислорода в отработавших га­зах удается оптимизировать состав рабочей смеси только по токсично­сти выхлопа при определенных режимах работы двигателя. Применяют­ся эти датчики, как правило, совместно с нейтрализаторами отрабо­тавших газов.