7.2. Карбюраторы с электронным управлением

Электронные карбюраторные системы на основных режимах работы двигателя являются замкнутыми систе­мами регулирования, а некоторые производят поиск оп­тимального значения выходного параметра. Регулирующим органом, управляющим составом смеси, служит линейный соленоид с конусными измерительными иглами. Одним из основных вопросов, решаемых при разработке карбюраторов с электронным управлением, является стабилизация состава рабочей смеси, что осуществляется обратной связью от датчика состава смеси, называемого -датчиком.

Назначение - датчика - фиксировать момент перехода состава смеси через состояние, соответствующее стехиометрическому. Широко используется циркониевый дат­чик. Упрощенная схема системы управления, служащей в качестве стабилизатора стехиометрического состава смеси, представлена на рис.7.2.

Рис.7.2.Блочная схема стабилизатора состава смеси

Если дозирующее устройство 5 вырабатывает стехиометрический состав смеси, то с -датчика 2, уста­новленного во впускном тракте двигателя 1, снимается соответствующее напряжение. Оно поступает на схему сравнения 4, на второй вход которой подается опор­ное напряжение U_оп , величина которого равна напряже­нию -датчика при стехиометрическом составе смеси.

Пока на оба входа схемы сравнения поступает одинако­вое напряжение, на ее выходе напряжение, называемое напряжением рассогласования, равно нулю и дозирующее устройство продолжает вырабатывать стехиометрическую смесь, каталитический нейтрализатор 3 продолжает нормально работать, т. е. окислять и, восстанавливать токсичные компоненты отработавших газов.

При этом происходит разрушение трех токсичных компонентов – СО, СН, NО. Если по какой-либо причине состав смеси отклонится от стехиометрического, то напряжение на выходе ?-датчика изменится. В результате на выходе схемы сравнения появится напряжение рассогласования U_ош не равное нулю. В этом случае сигнал со схемы сравнения поступает в дозирующее устройство, что приводит вновь к образованию стехиометрического со­става смеси.

7.3. Экономайзер принудительного холостого хода

В процессе движения значительное время занимает режим принудительного холостого хода, когда вал дви­гателя вращается за счет кинематической энергии авто­мобиля. Этот режим наблюдается при движении автомоби­ля с высокой скоростью при включенной передаче и от­пущенной педали акселератора, т. е когда двига­тель работает в тормозном режиме. Экономайзер при­нудительного холостого хода (ЭПХХ) предназначен для прекращения подачи топлива в двигатель на режиме принудительного холостого хода. При этом обеспечи­вается снижение расхода топлива на 2-3 % и снижается выброс токсичных веществ на 15-30 %.

Режим принудительного холостого хода в ЭПХХ опре­деляется исходя из двух условий: частота вращения коленчатого вала двигателя должна быть больше частоты, соответствующей холостому ходу; дроссельная заслонка должна быть закрыта.

Прекращение подачи топлива осуществляется электромагнитными клапанами, установленными в каналах холостого хода карбюратора в ЗИЛ-130, а на легковых автомобилях – два клапана. Один из них – вакуумный, устанавливается в канале холостого хода, а другой, – электромагнитный – в магистрали, соединяющей впускной коллектор с диафрагменной камерой вакуумного клапана.

На рис. 7.3 приведена функциональная схема ЭПХХ ВАЗ-2108. Информация о частоте вращения коленчатого вала снимается с клеммы "К" катушки зажигания и подается на вход частотного компаратора ЧК электронного блока управления (ЭБУ).

При частоте вращения вала ниже порога срабатыва­ния ЧК на его выходе формируется сигнал высокого уровня, а при высокой частоте вращения – сигнал низкого уровня. Сигнал с выхода ЧК подается на первый вход логического элемента ИЛИ. Датчик Д – по­ложения дроссельной заслонки – контактного типа; его контакт при отпущенной дроссельной заслонке соединяется с «массой» автомобиля.

Рис.7.3.Функциональная схема холостого хода

Датчик Д связан со вторым входом логического элемента ИЛИ и через ре­зистор R с источником литания +U. Сигнал на втором входе логического элемента ИЛИ будет иметь высокий уровень, когда контакт датчика отсоединен от «массы» автомобиля, и низкий уровень, когда контакт датчика Д подключен к «массе» автомобиля. На выходе логиче­ского элемента ИЛИ формируется напряжение высокого уровня (соответствующего напряжению бортовой сети), если хотя бы на один из его входов подается сигнал высокого уровня. Это напряжение подается на обмотку электромагнитного клапана ЭМК. Включенное состояние клапана обеспечивает открытие канала холостого хода карбюратора.

На режиме принудительного холостого хода дрос­сельная заслонка закрыта и на второй вход логического элемента ИЛИ подается сигнал низкого уровня. Со­стояние электромагнитного клапана в этом случае будет определяться уровнем выходного сигнала ЧК. То есть при частоте вращения вала двигателя выше порога сра­батывания ЧК электромагнитный клапан будет обесточен и топливо подаваться не будет, а при снижении час­тоты ниже порога срабатывания ЧК подача топлива во­зобновится. Если же дроссельная заслонка будет откры­та, что соответствует нагрузочному режиму двигателя, топливо будет подаваться независимо от частоты враще­ния коленчатого вала. ЭМК установлен в карбюраторах ВАЗ-2108-1107010; 21081-1107010; 21083-1107010.

Устроена система управления электромагнитным кла­паном карбюратора ВАЗ-2108 следующим образом: основ­ным узлом системы является электронный блок. В него поступает информация по двум каналам. Во-первых, от концевого выключателя карбюратора о положении первой дроссельной заслонки. Этот выключатель соединяет с «массой» вывод блока управления при закрытой заслон­ке. Во-вторых, от катушки зажигания о частоте враще­ния коленчатого вала. Эта информация поступает в виде импульсов напряжения, снимаемых с первичной об­мотки катушки зажигания, блок управления всю эту информацию учитывает и в заданные моменты выдает на­пряжение, включающее электромагнитный клапан карбюра­тора.

Когда концевой выключатель карбюратора не замк­нут на «массу», т. е. первая дроссельная заслонка не закрыта, то блок управления подает напряжение на электромагнитный клапан при любой частоте вращения коленчатого вала. Если в момент первого закрытия дроссельной заслонки частота вращения вала была выше 2100 мин , то блок управления отключит электромагнитный клапан, а включит его только при снижении частоты вращения до 1900 мин .