Устройство автомобилей





Системы питания инжекторных двигателей




Система впрыска L-Jetronic

Система впрыска L-Jetronic (рис. 1) – это управляемая электроникой система многоточечного (распределенного) прерывистого впрыска топлива. Была разработана в конце 70-х годов прошлого столетия, как более технологичная и безотказная альтернатива механической системе K-Jetronic.
Сокращеное словосочетание происходит от немецкого "Luftmasse" - воздушная масса
Главные отличия системы L-Jetronic от системы K-Jetronic следующие:

  • отсутствие дозатора-распределителя и регулятора управляющего давления;
  • электромагнитное управление пусковой и рабочими форсунками;
  • наличие электронного блока управления (ЭБУ).

Поскольку отсутствует дозатор-распределитель, существенно изменена конструкция расходомера воздуха. В системах L-Jetronic примерно в 2 раза меньше давление топлива в системе и возможно отсутствие накопителя (гидроаккумулятора) бензина.
Система впрыска L-Jetronic является более совершенной в сравнении с системой K-Jetronic, повышающая экономичность двигателя, снижающая токсичность отработавших газов, улучшающая динамику автомобиля.

Каждый цилиндр двигателя имеет свою форсунку с электромагнитным управлением, впрыскивающую топливо во впускной коллектор перед впускным клапаном. Впрыск согласован с частотой вращения коленчатого вала двигателя, информация о которой передается в электронный блок управления от контакта прерывателя (системы зажигания с контактным управлением), от клеммы «1» катушки зажигания или клеммы «16» коммутатора (для бесконтактных систем зажигания).

Система впрыска L-Jetronic работает следующим образом. Топливный электронасос 5 забирает топливо из бака 1 и подает его под давлением 0,25 МПа через фильтр тонкой очистки 6 к распределительной магистрали 4, соединенной шлангами с рабочими форсунками 3 цилиндров двигателя.

система впрыска L-Jetronic

Установленный с торца распределительной магистрали 4 регулятор 2 осуществляет слив излишнего топлива в бак. Этим обеспечивается циркуляция топлива в системе и исключается образование паровых пробок.
Количество впрыскиваемого топлива определяется электронным блоком управления 12 в зависимости от температуры, давления и объема поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя, температуры охлаждающей жидкости.

Основным параметром, определяющим дозировку топлива, является объем всасываемого в цилиндры воздуха, измеряемый расходомером воздуха. Поступающий воздушный поток, преодолевая натяжение пружины, отклоняет напорную измерительную заслонку расходомера воздуха на определенный угол, который преобразуется в электрическое напряжение посредством потенциометра.
Соответствующий электрический сигнал передается на блок электронного управления, который определяет необходимое количество топлива в данный момент работы двигателя и выдает на электромагнитные клапаны рабочих форсунок импульсы времени подачи топлива.

Независимо от положения впускных клапанов форсунки впрыскивают топливо за один или два оборота коленчатого вала двигателя (за цикл или за два такта). Если впускной клапан в момент впрыска закрыт, топливо накапливается перед клапаном и поступает в цилиндр при его следующем открытии одновременно с воздухом.
Клапан добавочного воздуха 19, установленный в воздушном канале, выполненном параллельно дроссельной заслонке, подводит к двигателю добавочный воздух при холодном пуске и прогреве двигателя, что приводит к увеличению частоты вращения коленчатого вала.
Для ускорения прогрева используют повышенную частоту вращения на холостом ходу (более 1000 об/мин).

Для облегчения пуска холодного двигателя применяется электромагнитная пусковая форсунка 21, продолжительность открытия которой изменяется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости посредством термореле 9.
Величина необходимой в данный момент времени дозы топлива вычисляется электронным блоком управления в зависимости от массы всасываемого воздуха (объем, температура, давление), температуры двигателя и режима его работы. Объем проходящего воздуха полностью определяется положением дроссельной заслонки (нагрузкой двигателя).
Объем (масса) воздуха измеряется расходомером, который не учитывает только воздух, проходящий через дополнительный канал и используемый для регулирования содержания оксида углерода в отработавших газах. О тепловом режиме двигателя дает информацию датчик температуры охлаждающей жидкости.

Информацию о нагрузочном режиме двигателя в блок электронного управления сообщает выключатель положения дроссельной заслонки (сигналы «Холостой ход», «Частичная нагрузка» и «Полная нагрузка»). Если дроссельная заслонка закрыта, двигатель работает на холостом ходу, контакты, соответствующие закрытому положению дроссельной заслонки замкнуты и в ЭБУ поступает соответствующий сигнал («Холостой ход»).
ЭБУ подает команду корректирующую количество впрыскиваемого форсунками топлива. Если дроссельная заслонка полностью открыта, что соответствует работе двигателя при полной загрузке, контакты размыкаются, и в электронный блок поступает соответствующая информация, которую последний использует для управления подачей форсунок.
Сигнал о частичной нагрузке при неполном открытии дроссельной заслонки формируется посредством потенциометра.

В системе L-Jetronic учитывается, что плотность холодного воздуха выше плотности теплого. Чем выше температура засасываемого воздуха, тем хуже наполнение цилиндров двигателя при постоянном положении дроссельной заслонки.
Температура поступающего воздуха изменяется не только с изменением температуры окружающей среды, но и с изменением температуры в подкапотном пространстве. Нормальная температура в подкапотном пространстве примерно 50 ˚С.




Информация о температуре воздуха поступает от датчика, встроенного в расходомер воздуха, в электронный блок управления (ЭБУ), определяющий дозу впрыскиваемого электромагнитными форсунками топлива.

На некоторых автомобилях устанавливают, кроме того, высотный корректор, который информирует электронный блок управления о наружном атмосферном давлении. Бόльшую часть времени двигатель работает в режиме частичных нагрузок, поэтому программа, заложенная в ЭБУ, обеспечивает минимально возможный расход топлива при допустимой концентрации вредных веществ в отработавших газах.

Обогащение смеси происходит при холодном пуске, прогреве, холостом ходе, ускорении движения, полной нагрузке. На всех перечисленных режимах, кроме режима полной нагрузки излишек топлива необходим для устойчивой работы двигателя: при холодном пуске – для большего количества легкоиспаряющихся фракций; при холостом ходе – для увеличения наполнения цилиндров в связи с большим количеством остаточных газов.
При полной нагрузке излишек топлива необходим для охлаждения двигателя за счет испарения части бензина.

Канал расходомера воздуха является дополнительным элементом в системе холостого хода L-Jetronic. В канале установлен винт качества (состава) смеси или регулирования оксида углерода. Назначение дополнительных (обводных) каналов дроссельной заслонки L-Jetronic такое же, как и в системах K-Jetronic.
В режиме принудительного холостого хода дроссельная заслонка закрыта и в блок управления идет сигнал «Холостой ход». Если при этом частота вращения коленчатого вала двигателя выше так называемой восстанавливаемой частоты вращения, впрыск топлива прекращается (по аналогии с работой экономайзера принудительного холостого хода карбюраторных двигателей). Соответственно уменьшаются расход топлива и выброс вредных веществ с отработавшими газами.
Восстанавливаемая частота вращение (при которой вновь начинается впрыск топлива) обычно лежит в пределах 1200…17000 об/мин.

расходомер воздуха системы L-Jetronic

Расходомер воздуха системы L-Jetronic работает следующим образом.
Воздушный поток действует на измерительную заслонку прямоугольной формы. Заслонка закреплена на оси в специальном канале, который с помощью потенциометра преобразует поворот заслонки в напряжение, пропорциональное расходу воздуха.
Потенциометр представляет собой, как правило, цепочку сопротивлений, включенных параллельно контактной дорожке. Действие воздушного потока на измерительную заслонку уравновешивается пружиной.

Для гашения колебаний, вызванных пульсациями воздушного потока и динамическими воздействиями, характерными для автомобиля, особенно на плохих дорогах, в расходомере имеется демпфер со специальной пластиной. Пластина выполнена как единое целое с измерительной заслонкой. Резкие перемещения измерительной заслонки становятся невозможными из-за действии на пластину усилия воздуха, сжимаемого в демпферной камере.

На входе в расходомер встроен датчик температуры поступающего воздуха, а в верхней части расходомера расположен обводной канал с винтом качества (состава) смеси.

***

Модернизации системы L-Jetronic

Система впрыска L-Jetronic пережила несколько модернизаций и оказалась работоспособной вплоть до уровня экологических требований EURO-III включительно.
Тем не менее, постепенно она была заменена более совершенными системами впрыска, в том числе работающими на основе информации от датчиков массового расхода воздуха.

Первой модернизацией системы L-Jetronic является система впрыска LE-Jetronic (LE-J), в которой изменена в основном электрическая схема электронного блока управления, при этом число контактов в разъеме сокращено с 35 до 25.

Система LE-2J отличается от системы LE-J улучшенной системой пуска и сокращенной подачей топлива.

Система LE-3J работает на основе цифрового кода и с электронным блоком, объединенным с расходомером воздуха.

Система LE-4J отличается от системы LE-3J отсутствием пусковой форсунки, термореле и клапана добавочного воздуха.

Система LH-Jetronic отличается от системы LE-Jetronic главным образом измерителем расхода воздуха и также представляет собой систему прерывистого впрыска топлива низкого давления, в которой электронный блок управления (цифровая микроЭВМ) приводит соотношения воздуха и топлива в соответствие с нагрузкой и частотой вращения коленчатого вала двигателя.

***

Система центрального впрыска M-Jetronic