Принцип действия системы K-Jetronic
При нажатии педали газа открывается дроссельная заслонка. Проходящий через нее воздух перемещает напорный диск расходомера воздуха. Движение диска через рычаги передается на плунжер дозатора-распределителя.
Топливная система подает бензин к дозатору-распределителю, от которого плунжер нагнетает топливо к форсункам впрыска. Форсунки непрерывно впрыскивают топливо во впускной коллектор двигателя. Там оно смешивается с воздухом и образуется топливно-воздушная смесь. При открытии впускных клапанов топливно-воздушная смесь поступает в камеры сгорания двигателя.
Количество топлива поступающего к форсункам определяется положением дроссельной заслонки. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздуха проходит через впускной коллектор и тем больше топлива подается к форсункам. В зависимости от режимов работы двигателя объем впрыскиваемого топлива регулируется управляющим давлением.
Для увеличения оборотов во время пуска двигателя и работы на холостом ходу во впускной коллектор подается дополнительная порция воздуха через клапан дополнительной подачи воздуха и дополнительная порция топлива пусковой форсункой.
Система D-Jetronik.
Первая система впрыска топлива с электронным управлением. Электронасос подает топливо под постоянным давлением 2 бар (0,2 МПа) к электромагнитным форсункам, которые периодически (циклически) впрыскивают топливо во впускные трубопроводы, где оно и смешивается с воздухом. Поскольку давление топлива постоянно, его количество определяется длительностью открытого состояния форсунки. Электронный блок управления (БУ), выполненный на 25 транзисторах, определяет длительность управляющего импульса в зависимости от температурного режима, частоты вращения и нагрузки двигателя. Информация о нагрузке содержится в сигнале датчика разрежения во впускном коллекторе. Название Jetronic фирма «Бош» использует для систем, управляющих только топливоподачей. «D» здесь происходит от немецкого слова Druck, «давление» — электромеханический сильфонный датчик давления, установленный у впускного коллектора, помогал рассчитывать данные о количестве воздуха, поступающего в двигатель. На основе этой информации электронный блок определял продолжительность открытия форсунок, то есть количество подаваемого бензина
Система KЕ-Jetronik.
Система распределенного впрыска KЕ-Jetronic является механической системой непрерывного впрыска топлива с электронным управлением качественным составом топливно-воздушной смеси.
Конструктивно система KЕ-Jetronic построена на основе системы K-Jetronic. Для реализации электронного управления впрыском в систему дополнительно включены следующие конструктивные элементы:
-электрогидравлический регулятор давления;
-электронный блок управления;
-мембранный регулятор давления;
-расходомер воздуха с потенциометрическим датчиком;
-входные датчики.
Электрогидравлический регулятор давления предназначен для обеспечения качественного состава топливно-воздушной смеси. В системе KЕ-Jetronic электрогидравлический регулятор давления устанавливается вместо регулятора управляющего давления. Регулятор давления представляет собой электроуправляемый клапан, который регулирует величину управляющего (подпорного) давления. В отличии от системы K-Jetronic управляющее давление подводится не к плунжеру, а к дифференциальным клапанам дозатора-распределителя.
Электронный блок управления преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющее воздействие на следующие исполнительные устройства:
-электрогидравлический регулятор давления;
-пусковая форсунка;
-клапан добавочного воздуха;
-клапан системы улавливания паров бензина.
Мембранный регулятор давления служит для поддержания требуемого рабочего давления в дозаторе-распределителе. Он устанавливается в возвратной магистрали системы.
Расходомер воздуха обеспечивает количественное регулирование состава топливно-воздушной смеси. В приводе расходомера установлен потенциометрический датчик, который фиксирует величину поворота напорного диска. Перемещение потенциометра на определенный угол воспринимается электронным блоком управления как изменение нагрузки двигателя. Расходомер с потенциометрическим датчиком расширяет область применения мембранного регулятора давления.
Входные датчики фиксируют текущее состояние работы двигателя. На разных типах двигателей может устанавливаться от 4 до 11 входных датчиков. К примеру на автомобиле Audi-80 устанавливались следующие датчики:
-датчик температуры охлаждающей жидкости;
-датчик положения дроссельной заслонки;
-датчик нагрузки двигателя (потенциометр расходомера);
-датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя;
-датчик высоты над уровнем моря;
-датчик концентрации кислорода;
-датчик включения автоматической коробки передач;
-датчик режима холостого хода;
-датчик включения кондиционера.
Принцип действия системы KЕ-Jetronic
При запуске холодного двигателя для быстрого прогрева и устойчивой работы система обеспеивает образование обогащенной топливно-воздушной смеси. На основании сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости электронный блок управления закрывает клапан электрогидравлического регулятора давления. Подпорное давление в нижних полостях дифференциальных клапанов дозатора-распределителя уменьшается. Верхние полости дифференциальных клапанов увеличиваются и к форсункам впрыска поступает больше топлива. Смесь становиться обогащенной.
При постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя электрогидравлический регулятор давления не работает (биметаллическая пластина с клапаном находится в среднем положении). Связь "расходомер воздуха - плунжер дозатора-распределителя" обеспечивает образование стехиометрической топливно-воздушной смеси.
При резком открытии дроссельной заслонки происходит обогащение топливно-воздушной смеси. Система рассматривает резкое открытие заслонки как потребность в максимальной мощности. Сигналы от датчика положения дроссельной заслонки и потенциометра расходомера воздуха поступают в электронный блок управления, который активизирует электрогидравлический регулятор давления. Клапан регулятора закрывается, подпорное давление уменьшается, подача топлива к форсункам увеличивается, смесь обогащается.
При торможении двигателем, наоборот, образуется обедненная топливно-воздушная смесь. По команде электронного блока управления клапан электрогидравлического регулятора открывается, подпорное давление в нижних камерах дифференциальных клапанов увеличивается, объем верхних камер дифференциальных клапанов уменьшается, соответственно подача топлива к форсункам уменьшается, смесь обедняется.
При температуре ниже 10°С происходит срабатывание пусковой форсунки и клапана добавочного воздуха.
Дальнейшая работа двигателя осуществляется по совокупности сигналов входных датчиков.
Система L-Jetronik.
Система распределенного впрыска L-Jetronic является системой импульсного впрыска с электронным управлением количественным и качественным составом топливно-воздушной смеси. Для обеспечения импульсного впрыска топлива в системе применены форсунки с электромагнитным управлением.
В сравнении с системами K-Jetronic и KE-Jetronic, импульсный впрыск, реализованный в системе L-Jetronic, обеспечивает топливную экономичность, снижение токсичности отработавших газов и улучшение динамических характеристик автомобиля.
Система впрыска L-Jetronic имеет следующее устройство:
-распределительная магистраль;
-форсунки впрыска;
-регулятор давления топлива;
-электронный блок управления;
-расходомер воздуха с потенциометрическим датчиком;
-пусковая форсунка;
-клапан добавочного воздуха;
-входные датчики.
Распределительная магистраль предназначена для распределения топлива по форсункам впрыска.
Форсунка впрыска обеспечивает импульсный впрыск топлива за счет электромагнитного управления иглой распылителя.
Регулятор давления топлива служит для поддержания постоянного давления в распределительной магистрали системы, а также для устранения пульсаций топлива, возникающих при работе форсунок впрыска.
Электронный блок управления принимает сигналы от входных датчиков и преобразует их в управляющие воздейтвия на следующие исполнительные устройства:
-форсунки впрыска;
-пусковая форсунка;
-клапан добавочного воздуха.
Основными управляющими параметрами, формируемыми электронным блоком управления, являются необходимый объем впрыскиваемого топлива и время начала впрыска.
Расходомер воздуха обеспечивает количественное регулирование топливно-воздушной смеси. Объем поступающего в систему воздуха отслеживается потенциометрическим датчиком расходомера. В соответствии с объемом воздуха производится впрыск определенного количества топлива.
Для облегчения пуска холодного двигателя и быстрого его прогрева в системе используются пусковая форсунка и клапан добавочного воздуха. Форсунка и клапан управляются электронным блоком.
Пусковая форсунка впрыскивает дополнительную порцию топлива. Работа форсунки обеспечивается термореле и датчиком температуры охлаждающей жидкости.
Клапан добавочного воздуха обеспечивает при запуске дополнительную порцию воздуха. Он устанавливается параллельно дроссельной заслонки.
В системе предусмотрена механическая регулировка количества и качества топливно-воздушной смеси на холостом ходу за счет соответствующих винтов. Винт качества устанавливается в обводном канале расходомера воздуха. Он регулирует содержание угарного газа в отработавших газах. Винт количества устанавливается в обводном канале дроссельной заслонки. Он регулирует обороты холостого хода.
Входные датчики фиксируют параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. В системе L-Jetronic устанавливаются следующие датчики:
-датчик температуры воздуха;
-потенциометр расходомера воздуха;
-датчик положения дроссельной заслонки;
-датчик высоты над уровнем моря;
-датчик-распределитель зажигания;
-датчик температуры охлаждающей жидкости;
-термореле.
Разновидностями системы L-Jetronic являют системы LE-Jetronic, LH-Jetronic, которые имеют отдельные конструктивные отличия.
Принцип действия системы L-Jetronic
Топливная система обеспечивает подачу бензина к распределительной магистрали, от которой оно поступает к форсункам впрыска. Входные датчики фиксируют температуру, давление и объем поступающего воздуха, температуру, частоту вращения и нагрузку двигателя. Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления.
Электронный блок управления определяет необходимое количество топлива для работы двигателя и подает импульс определенной продолжительности на электромагнитный клапан форсунки впрыска. Форсунка производит впрыск заданного количества топлива в определенное время. При соединении топлива с воздухом образуется топливно-воздушная смесь, которая при открытии впускных клапанов поступает в камеры сгорания двигателя.
При пуске двигателя, его прогреве, а также во время работы под максимальной нагрузкой система обеспечивает образование обогащенной топливно-воздушной смеси. По сигналу датчика положения дроссельной заслонки система распознает указанные режимы и обеспечивает впрыск большего объема топлива. Смесь при этом обогащается.
При температуре ниже 10°С для создания обогащенной топливно-воздушной смеси используется пусковая форсунка и клапан добавочного воздуха.
Система Mono-Jetronik.
Система центрального впрыска (моновпрыск) относится к системам впрыска топлива бензиновых двигателей. Работа системы основана на впрыске топлива одной форсункой, расположенной на впускном коллекторе двигателя.
Известными конструкциями системы центрального впрыска являются системы Mono-Jetronic и Opel-Multec. Система впрыска Mono-Jetronic разработана фирмой Bosch в 1975 году. Система устанавливалась на автомобили марки Volkswagen, Audi .
Система Mono-Jetronic имеет следующее устройство:
-регулятор давления;
-центральная форсунка впрыска;
-дроссельная заслонка с механическим приводом;
-электросервопривод дроссельной заслонки;
-электронный блок управления;
-входные датчики.
Регулятор давления поддерживает постоянное рабочее давление в системе впрыска (0,1МПа). Кроме этого, с помощью регулятора в системе после выключения двигателя сохраняется остаточное давление, что препятствует образованию воздушных пробок и облегчает пуск двигателя.
Центральная форсунка впрыска обеспечивает импульсный впрыск топлива. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан. Управление клапаном осуществляется электрическим сигналом, поступающим от электронного блока управления. В конструкцию форсунки входит:
-электромагнитная катушка (соленоид);
-запорный клапан;
- возвратная пружина;
-распылительное сопло.
Дроссельная заслонка предназначена для регулирования объема поступающего воздуха. Дроссельная заслонка имеет два привода: механический и электрический. Механический привод осуществляется от педали газа.
Электросервопривод дроссельной заслонки служит для стабилизации оборотов холостого хода за счет принудительного открытия дроссельной заслоники.
Электронный блок управления осуществляет управление центральной форсункой впрыска (электромагнитным клапаном) и электросервоприводом дроссельной заслонкой. Блок управления включает микропроцессор и блок памяти. В блоке памяти помещена информация об эталонной характеристике впрыска (соотношение компонентов топливно-воздушной смести на всех режимах работы двигателя).
Входные датчики фиксируют текущее состояние работы двигателя. В системе используются следующие датчики:
-датчик момента впрыска;
-датчик положения дроссельной заслонки;
-датчик температуры воздуха;
-датчик температуры охлаждающей жидкости;
-датчик оборотов двигателя;
- выключатель сервопривода;
-датчик концентрации кислорода.
По показаниям датчиков температуры воздуха и положения дроссельной заслонки рассчитывается необходимый объем воздуха в системе впрыска.
Масса всасываемого воздуха, через плотность, находится в прямой зависимости от температуры. Чем холоднее воздух, тем он более плотный, а значит обладает большей массой. Датчик температуры воздуха расположен перед центральной форсункой впрыска.
Дроссельная заслонка устроена так, что каждому ее положению соответствует определенное количество пропускаемого воздуха. Этот параметр фиксирует датчик положения дроссельной заслоники, представляющий собой потенциометр. Датчик положения дроссельной заслонки (дроссельный потенциометр) установлен непосредственно на оси привода заслонки.
В случае отказа датчиков температуры воздуха и положения дроссельной заслонки их работа дублируется сигналами датчика оборотов и датчика температуры охлаждающей жидкости (температуры двигателя).
Впрыск топлива осуществляется на основании сигналов датчика момента впрыска, которые подаются одновременно с сигналами на воспламенение топливно-воздушной смеси.
Выключатель сервопривода обеспечивает работу системы в режиме холостого хода двигателя. Замкнутое положение выключателя свидетельствует о режиме холостого хода, при этом включается электросервопривод дроссельной заслонки и поворачивает ее на определенный угол.
Датчик концентрации кислорода (кислородный датчик) предназначен для поддержания оптимального соотношения компонентов топливно-воздушной смеси. Датчик устанавливается в выпускной системе:
-в выпускном коллекторе;
-на автомобилях с каталитическим нейтрализатором - перед нейтрализатором.
Принцип работы системы впрыска Mono-Jetronic
При работе двигателя сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления. По совокупности сигналов и информации об эталонных характеристиках впрыска блок управления вычисляет начало и продолжительность открытия центральной форсунки. В соответствии с расчетными данными подается сигнал на электромагнитную катушку форсунки. Запорный клапан открывается. Бензин через сопло под давлением распыляется во впускном коллекторе и смешивается с воздухом. Образуемая топливно-воздушная смесь подается в камеры сгорания двигателя.
В системе предусмотрена автоматическая стабилизация оборотов. На основании сигнала выключателя сервопривода электродвигатель открывает дроссельную заслонку на определенный угол, чем достигается устойчивая работа в режиме холостого хода.
Конструкция и принцип работы системы впрыска Opel-Multec аналогичны системе Mono-Jetronic.