Разработване и приложение на електронна система за впръскване в двигатели с цикъл на ОТО

Разработване и приложение на електронна система за впръскване в двигатели с цикъл на ОТО
Разработване и приложение на електронна система за впръскване в двигатели с цикъл на ОТО
Anonim

Преобразувайки механичното движение в електрически сигнали, системата за впръскване на гориво се управлява от електронен блок, известен като ECU, който анализира сигнали, получени от електронни сензори, които са разположени в определени точки на двигателя.

Тези сигнали, които се получават чрез механичните движения на двигателя, независимо дали чрез въртене, вибрации, въздушен поток и налягане, поток на гориво, температура на водата, температура на въздуха, атмосферно налягане, се изпращат до ECU, в който, в неговата фиксирана памет има модели на данни, които правят сравнения с получената информация и по този начин връщат получените сигнали към задвижващите механизми, които са на определени места на двигателя.

Образ
Образ

СЕНЗОРИ

Сензорите са основни компоненти за правилното функциониране на двигателя, те са компоненти, които трансформират механичните сигнали на двигателя в електрически сигнали за електронния контролен блок в системата за впръскване, те са съставени от сензори на тялото на дросела (TPS), сензор за педала на газта, сензор за температура на водата (ECT), сензор за детонация, сензор за кислород, сензор за въртене (CKP), сензор за фаза (CMP), сензор за температура на въздуха (IAT), сензор за абсолютно налягане (MAP), сензор за кислород (O2), сензор за въздушен поток – масов поток (MAF).

Тези компоненти са способни да трансформират всяко явление от физическо или химическо естество в електрически сигнали и се класифицират в:

• Резистивен: Неговият сигнал за отговор е според вариацията на съпротивлението;

• Капацитиви: Натрупват електрически заряд, по-рядко се използват;

• Генератори на сигнали: Генерират свой собствен референтен сигнал чрез природни явления;

• Хол: Преобразува непрекъснат сигнал от 12 волта в квадратни сигнали.

TPS на тялото на дросела

Корпусът на дросела е отговорен за контролирането на потока въздух, постъпващ в двигателя, той е разположен неподвижно към всмукателния колектор, при по-старите автомобили дроселът се управлява директно от водача на превозното средство чрез кабел, когато е затворен, стъпковият двигател контролира скоростта на празен ход в байпасна система.

С усъвършенствана технология тялото на дросела вече е моторизирано, ъгълът на отваряне на дросела се управлява директно от ECU, което изпраща електрически сигнали и движи зъбните колела на тялото на дросела, увеличавайки или намалявайки отварянето. Тази система замени старите стоманени кабели, които бяха прикрепени към компонента. Когато водачът натисне педала на газта, сензор изпраща сигнали към ECU, показвайки ускорения и забавяния.

По време на всмукването на въздух в цилиндрите, тялото на дросела е от съществено значение за освобождаване на дозата въздух за ефективно изгаряне.

Образ
Образ

Сензор за температура на водата

Сензорът за температурата на водата се намира в областта на блока на двигателя, основният компонент, който изпраща информация директно към модула и също така изпраща сигнали към таблото на автомобила чрез ECU.

Образ
Образ

За точно измерване, този продукт е съставен от керамичен материал, известен като термистор, неговата характеристика е да работи с отрицателен температурен коефициент NTC, представяйки вариация на съпротивлението според промяната на температурата. Ако температурата на водата се повиши, съпротивлението на термистора намалява, ако температурата намалее, съпротивлението на термистора се увеличава, с тази вариация управляващият блок идентифицира коя температурна скала работи двигателят, за да контролира охладителната система на двигателя и да не го оставя да прегрява.

Тъй като двигателят генерира топлина, естествено е той да се нагрява и за това е от съществено значение охладителната система да е ефективна, като се избягва повреда на движещите се компоненти на двигателя.

Сензор за детонация

Сензорът за детонация е разположен на стената на блока на двигателя, като анализира характерните криви на вибрации на цилиндрите по време на горене и ги преобразува в електрически сигнали за ECU.

Образ
Образ

Приложението в съвременните двигатели позволява максимално използване на мощността и защита на двигателя от възможни повреди, причинени от детонация. Детонацията е вид неконтролирано горене, което генерира загуба на ефективност на двигателя и може да причини разкъсване на вътрешни компоненти, дори разкъсвания в блока на двигателя, разкъсвания, които могат да бъдат причинени от срязване, огъване или натиск.

Неговата функция е основно да изпраща сигнал до ECU, за да контролира изпреварването на запалването и да поддържа ефективността на двигателя по време на горене. Тъй като двигателят има преждевременни детонации, дължащи се на фалшиво гориво или ненавременна синхронизация, сензорът за детонация предпазва двигателя от възможни механични разкъсвания.

ламбда сонда

Ламбда сондата или кислородният сензор се намира в изпускателния колектор на двигателя и отговаря за отчитането на газовете, отделяни при горенето, някои по-модерни превозни средства имат две сонди, едната е преди катализатора, а другата е след катализатора, сондата след катализатора е полезна за околната среда, тъй като открива дали катализаторът преобразува замърсителите в съответствие със стандартите, определени от инженерството.

Образ
Образ

Сензорът за кислород изчислява количеството кислород в газовете, отделяни от горенето, като информира контролния блок чрез електрически сигнали, така че ECU изчислява дали сместа е богата или бедна. За правилното си функциониране сондата трябва да се нагрее между 300ºC и 600ºC, за да се превърне титановият оксид в проводник на кислородни йони. Сондата е от съществено значение за двигателя, за да контролира горенето и да има идеално или почти перфектно изгаряне, увеличавайки икономията на гориво и замърсявайки по-малко околната среда.

Сензор за въртене (CKP)

Сензорите за въртене са разположени на звуковото колело, което е прикрепено към коляновия вал. При стартиране на двигателя фоничното колело започва да се движи и сензорът за въртене чрез магнитен импулс изпраща електрически сигнали към ECU, всеки зъб на фоничното колело генерира възходящ и низходящ сигнал симетрично, с изключение на повреда от два зъба на зъбно колело, което генерира загуба на сигнал и така модулът разбира, че буталото е в ГМТ на горене и изпраща информация към запалителните бобини за излъчване на искра.

Работата му е от съществено значение за изчисляването на искрата по време на действие на буталото и хода на PMI и PMS, също така контролира изпреварването на запалването на двигателя.

Образ
Образ

Сензор за абсолютно налягане (MAP)

Сензорът за абсолютно налягане, известен като MAP, е разположен неподвижно към всмукателния колектор, неговата функция е основно да информира ECU за променливите на налягането в колектора, наречено абсолютно, защото работи с атмосферно налягане. Заедно със сензора за температура на въздуха, той е отговорен за изчисляването на плътността на въздуха, така че ECU изчислява масата на допуснатия въздух и по този начин се получава добра стехиометрична смес по време на горене.

Изграден е с вътрешна мембрана, която варира според налягането вътре в колектора. За двигатели с цикъл OTTO MAP сензорът е от съществено значение за икономия на гориво и за добра стехиометрична смес и по-добри термодинамични характеристики.

Образ
Образ

АКТУАТОРИ

Актуаторите са компоненти, прикрепени към двигателя, които получават команда от ECU чрез сигналите от сензорите, действат като контролират оборотите на празен ход, както и контролират количеството гориво, намалявайки нивата на емисиите и най-важните са:

• Инжекторна дюза;

• Електромагнитен клапан на кутията;

• Стъпков двигател;

• EGR клапан

С течение на времето задвижващите механизми могат да генерират някои неизправности, ако двигателят няма добра превантивна поддръжка, генерирайки някои кодове за грешка.

Електроинжектор

Това е електромагнитен вентил, който работи от движението на арматурата (иглата на клапана) чрез ефекта на магнитното поле, създадено от намотка.

Това е устройство, което работи в системата за включване и изключване, която се управлява от ECU, освобождавайки гориво в пръскана форма към цилиндрите и работи като цяло под постоянно налягане от горивната помпа.

Образ
Образ

Електромагнитен клапан на кутията

Този клапан обикновено се монтира под калника, монтиран в тръбата на резервоара за гориво. Основната му функция е да съхранява горивните пари от резервоара и постепенно да ги освобождава към двигателя.

Канистърът е резервоар, който съдържа активен въглен, който съхранява горивните газове. Недостигът му може да причини големи проблеми на системата като електрически проблеми, загуба на ефективност на двигателя и висок разход на гориво.

Образ
Образ

EGR клапан

Кранът EGR се намира във вакуумната тръба на всмукателния колектор, основната му функция е да контролира температурите в горивната камера, за да намали азотните оксиди (NOx) в отработените газове. Предимството на тази система е намаляването на Nox газовете, а недостатъкът е натрупването на отработени газове, които се връщат към всмукателната система.

Популярна тема