Lada 4х4 (ВАЗ-21214) : Система управления двигателем – часть 1
Расположение элементов электронной системы управления двигателем: 1 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 2 -дроссельный узел; 3 – датчик массового расхода воздуха; 4Л – датчик детонации; 5* – управляющий датчик концентрации кислорода; 6* – диагностический датчик концентрации кислорода; Т- датчик скорости автомобиля; 8′ – форсунки; 9′- датчик положения педали «газа»; 10х – датчик положения педали тормоза; 11’ – контрольная лампа (сигнализатор) неисправности системы управления; 12’ -датчик положения педали сцепления; 13* – блок иммобилайзера; 14* – контроллер; 15* – диагностический разъем; 16* – свечи зажигания; 17* – катушка зажигания; 18 – датчик положения коленчатого вала; 19 – датчик фаз
* Элемент на фото не виден.
Схема электронной системы управления двигателем: 1 – аккумуляторная батарея; 2 – главное реле; 3 – замок зажигания; 4 – диагностический датчик концентрации кислорода; 5 – каталитический нейтрализатор отработавших газов; 6 – управляющий датчик концентрации кислорода; 7 – адсорбер; 8 – клапан продувки адсорбера; 9 – форсунка; 10 – топливная рампа; 11 – регулятор давления топлива; 12 – диагностический разъем; 13 – тахометр; 14 – датчик массового расхода воздуха; 15 – блок иммобилайзера; 16 – датчик положения педали «газа»; 17 – блок управления дроссельным узлом; 18 – контрольная лампа неисправности системы управления двигателем; 19 – датчик фаз; 20 – катушка зажигания; 21 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 22 – датчик положения педали сцепления; 23 – контроллер; 24 – датчик положения педали тормоза; 25 – датчик положения коленчатого вала; 26 – правый вентилятор системы охлаждения; 27 – реле правого вентилятора системы охлаждения; 28 – левый вентилятор системы охлаждения; 29 – реле левого вентилятора системы охлаждения; 30 – реле топливного насоса; 31 – топливный модуль; 32 – топливный фильтр; 33 – датчик скорости; 34 – гравитационный клапан; 35 – датчик детонации
Сигнализатор (контрольная лампа) неисправности системы управления двигателем в комбинации приборов
Расположение диагностического разъема
Двигатель ВАЗ-21214 оснащен системой распределенного фазированного впрыска топлива: бензин подается форсунками в каждый цилиндр поочередно в соответствии с порядком работы двигателя. Электронная система управления двигателем (ЭСУД) состоит из контроллера, датчиков параметров работы двигателя и автомобиля, а также исполнительных устройств. Контроллер представляет собой мини-компьютер специально-
го назначения, в его состав входят оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) и электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ).
ОЗУ используется микропроцессором для временного хранения текущей информации о работе двигателя (измеряемых параметров) и расчетных данных. Также в ОЗУ записываются коды возникающих
неисправностей. Эта память энергозависима, т.е. при прекращении электрического питания (отключении аккумуляторной батареи или отсоединении от контроллера колодки жгута проводов) ее содержимое стирается.
ППЗУ хранит программу управления двигателем, которая содержит последовательность рабочих команд (алгоритмов) и калибровочных данных (настроек). ППЗУ определяет важнейшие параметры работы двигателя: характер изменения крутящего момента и мощности, расход топлива, угол опережения зажигания, состав отработавших газов и т. п. ППЗУ энергонезависимо, т. е. содержимое его памяти не изменяется при отключении питания. ЭРПЗУ хранит идентификаторы контроллера, двигателя и автомобиля. Записывает эксплуатационные параметры, а также нарушения режимов работы двигателя и автомобиля. Является энергонезависимой памятью.
Контроллер закреплен в салоне автомобиля с левой стороны, под обивкой передней боковины.
Он обрабатывает информацию от датчиков системы управления и управляет исполнительными устройствами, такими как топливный насос и форсунки, катушка зажигания, дроссельная заслонка, нагревательный элемент датчика концентрации кислорода, электромагнитный клапан продувки адсорбера, электровенти-ляторы системы охлаждения. При включении зажигания контроллер включает главное реле, через которое напряжение питания подводится к элементам системы. При выключении зажигания контроллер задерживает выключение главного реле на время, необходимое для подготовки к следующему включению (для завершения вычислений, установки регулятора холостого хода, управления электровентиляторами систе –
мы охлаждения). Контроллер также выполняет диагностические функции системы управления двигателем (бортовая система диагностики): определяет наличие неисправностей элементов системы управления, включает сигнализатор неисправности в комбинации приборов и сохраняет в своей памяти коды неисправностей. При обнаружении неисправности, во избежание негативных последствий (прогорание поршней из-за детонации, повреждение каталитического нейтрализатора в случае возникновения пропусков воспламенения топливовоздушной смеси, превышение предельных значений по токсичности отработавших газов и пр.) контроллер переводит систему управления двигателем на аварийные режимы работы. Суть их состоит в том, что при выходе из строя какого-либо датчика или его цепи контроллер для управления двигателем при-меняет замещающие данные, хранящиеся в ППЗУ.
Двигатель автомобиля с инжекторным двигателем оборудован микропроцессорной системой управления двигателем (МСУД).
Схема расположения элементов систем питания и управления двигателя
1 – реле зажигания;
2 – Аккумулятор;
3 – выключатель зажигания;
4– нейтрализатор;
5 – датчик концентрации кислорода;
6 – форсунка;
7 – топливная рампа;
8 – регулятор давления топлива;
9 – регулятор холостого хода;
10 – воздушный фильтр;
11 – диагностический разъем;
12 – датчик массового расхода воздуха;
13 – тахометр;
14 – датчик положения дроссельной заслонки;
15 – лампа контроля работы системы управления двигателем;
16 – дроссельный узел;
17 – блок управления иммобилайзером (АПС);
18 – модуль зажигания;
19 – датчик температуры охлаждающей жидкости;
20 – контроллер;
21 – свеча зажигания;
22 – датчик детонации;
23 – топливный фильтр;
24 – реле включения вентиляторов;
25 – электровентиляторы системы охлаждения;
26 – реле включения электробензонасоса;
27 – топливный бак;
28 – электробензонасос с датчиком указателя уровня топлива;
29 – сепаратор паров бензина;
30 – гравитационный клапан;
31 – предохранительный клапан;
32 – датчик скорости;
33 – датчик положения коленчатого вала;
34 – двухходовой клапан;
35 – адсорбер.
Расположение элементов систем питания и управления двигателя
1 – датчик температуры охлаждающей жидкости;
2 – регулятор холостого хода;
3 – датчик положения дроссельной заслонки;
4 – дроссельный узел;
5 – топливная рампа с форсунками и регулятором давления топлива;
6 – датчик детонации (расположен на блоке цилиндров под выпускным коллектором – на фото не виден);
7 – ресивер;
8 – датчик массового расхода воздуха;
9 -корпус воздушного фильтра;
10 – датчик концентрации кислорода (расположен на приемной трубе – на фото не виден);
11 – датчик скорости (расположен на раздаточной коробке – на фото не виден);
12 – контроллер, диагностический разъем и предохранители системы впрыска топлива (расположены в салоне автомобиля – на фото не видны);
13 – топливный фильтр;
14 – модуль зажигания;
15 – адсорбер системы улавливания паров топлива;
16 – датчик положения коленчатого вала.
Двигатель ВАЗ-21214 оснащен системой распределенного впрыска топлива (на каждый цилиндр отдельная форсунка) с электронным управлением.
 |
При обслуживании и ремонте системы управления двигателем всегда отключайте зажигание. При проведении сварочных работ отсоединяйте контроллер от жгута проводов. Контроллер содержит электронные компоненты, которые могут быть повреждены статическим электричеством, поэтому не прикасайтесь руками к его выводам. Перед сушкой автомобиля в сушильной камере (после покраски) снимите контроллер. На работающем двигателе не отсоединяйте и не поправляйте электрические разъемы (в том числе клеммы аккумулятора). Не запускайте двигатель, если клеммы аккумулятора и «массы» на двигателе и кузове незатянуты или загрязнены.
Контроллер системы впрыска (блок управления, ЭБУ) представляет собой миникомпьютер специального назначения. Он содержит три вида памяти – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).
ОЗУ используется компьютером для хранения текущей информации о работе двигателя и ее обработки. Также в ОЗУ записываются коды возникающих неисправностей. Эта память энергозависима, т.е. при отключении питания ее содержимое стирается.
ППЗУ содержит собственно программу (алгоритм) работы компьютера и калибровочные данные (настройки). Таким образом, ППЗУ определяет важнейшие параметры работы двигателя: характер кривых момента и мощности, расход топлива, и т.п. ППЗУ энергонезависима, т.е. ее содержимое не изменяется при отключении питания. ППЗУ устанавливается в разъем на плате контроллера и может быть заменено отдельно (при выходе из строя контроллера исправное ППЗУ можно переставить на новый контроллер). В ЭПЗУ записываются коды иммобилайзера при «обучении» ключей (см. сервисную книжку автомобиля). Эта память также энергонезависима.
Контроллер расположен в салоне, на боковой панели в зоне ног водителя.
Датчики системы впрыска выдают контроллеру информацию о параметрах работы двигателя (кроме датчика скорости автомобиля), на основании которых он рассчитывает момент, длительность и порядок открытия форсунок, момент и порядок искрообразования. При выходе из строя отдельных датчиков контроллер переходит на обходные алгоритмы работы; при этом могут ухудшиться некоторые параметры двигателя (мощность, приемистость, экономичность), но движение с такими неисправностями возможно. Единственным исключением является датчик положения коленчатого вала, при его неисправности двигатель работать не может. Также двигатель не будет работать при одновременном выходе из строя нескольких датчиков. Датчики неремонтопригодны, при выходе из строя их заменяют.
Датчик положения коленчатого вала установлен в отверстии кронштейна крышки привода распределительного вала. Он выдает контроллеру информацию об угловом положении и частоте вращения коленчатого вала. (замена)
Контроллер подает на датчик стабилизированное напряжение 5 В через резистор и по падению напряжения рассчитывает состав смеси. При выходе датчика из строя контроллер переводит электровентиляторы системы охлаждения на постоянный режим работы.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) установлен на оси дроссельной заслонки и представляет собой потенциометр. (замена)
На один конец его обмотки подается стабилизированное напряжение 5 В, а другой соединен с «массой». С третьего вывода потенциометра (ползунка) снимается сигнал для контроллера. Для проверки датчика включите зажигание и, не отключая разъем (провода можно проколоть тонкими иглами, подключенными к выводам вольтметра), измерьте напряжение между «массой» и выводом ползунка – оно должно быть не более 0,7 В. Поворачивая рукой пластмассовый сектор, полностью откройте дроссельную заслонку и вновь измерьте напряжение – оно должно быть более 4 В. Выключите зажигание, отсоедините разъем, подключите омметр между выводом ползунка и любым из двух оставшихся. Медленно поворачивайте сектор рукой, следя за показаниями стрелки. Во всем диапазоне рабочего хода скачков быть не должно. При выходе из строя ДПДЗ его функции берет на себя датчик массового расхода воздуха. При этом обороты холостого хода не опускаются ниже 1200 мин -1 .
Датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и впускным шлангом. Он состоит из двух датчиков (рабочего и контрольного) и нагревательного резистора. (замена)
Проходящий воздух охлаждает один из датчиков, а электронный модуль преобразует разность температур датчиков в выходной сигнал для контроллера. При выходе из строя датчика массового расхода воздуха его функции берет на себя ДПДЗ.
Датчик детонации закреплен болтом в верхней части блока цилиндров с правой стороны. (замена)
Действие датчика основано на пьезоэффекте: при сжатии пьезоэлектрической пластинки на ее концах возникает разность потенциалов. При детонации в датчике возникают импульсы напряжения, по которым контроллер регулирует опережение зажигания. Для правильной работы датчика болт крепления должен быть затянут рекомендуемым моментом.
Управляющий датчик концентрации кислорода (кислородный датчик, лямбда-зонд) установлен в приемной трубе системы выпуска . (замена)
Кислород, содержащийся в отработавших газах, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 0,1 (много кислорода – бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода – богатая смесь). По сигналу от датчика кислорода контроллер корректирует подачу топлива форсунками в цилиндры, так чтобы состав отработавших газов был оптимальным для эффективной работы нейтрализатора (напряжение кислородного датчика около 0,5 В). Для нормальной работы датчик кислорода должен иметь температуру не ниже 360°С, поэтому для быстрого прогрева после запуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент.
Контроллер постоянно выдает в цепь датчика кислорода стабилизированное опорное напряжение 0,45±0,10 В. Пока датчик не прогрет, опорное напряжение остается неизменным. При этом контроллер управляет системой впрыска, не учитывая напряжение на датчике. Как только датчик прогреется, он начинает изменять опорное напряжение. Тогда контроллер отключает нагрев датчика и начинает учитывать сигнал датчика кислорода.
Диагностический датчик концентрации кислорода (на автомобилях с 2009 года, соответствующих нормам токсичности Евро-3) установлен между нейтрализатором и дополнительным глушителем, работает по тому же принципу, что и управляющий датчик, и полностью с ним взаимозаменяем. (замена)
Сигнал, вырабатываемый диагностическим датчиком концентрации кислорода, указывает на наличие кислорода в отработавших газах после нейтрализатора. Если нейтрализатор работает нормально, показания диагностического датчика будут значительно отличаться от показаний управляющего датчика.
Датчик скорости автомобиля установлен в раздаточной коробке рядом с приводом спидометра. Принцип его действия основан на эффекте Холла. (замена)
Датчик выдает на контроллер прямоугольные импульсы напряжения (нижний уровень – не более 1 В, верхний – не менее 5 В) с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.
Регулятор холостого хода поддерживает обороты холостого хода в пределах 820–880 мин –1 независимо от нагрузки на двигатель (в частности, при включении и выключении мощных потребителей электроэнергии). Он представляет собой шаговый электродвигатель с микрометрическим винтом. При движении винта изменяется сечение перепускного воздушного канала между впускным патрубком и ресивером (в обход дроссельной заслонки). Неисправный регулятор рекомендуется заменять на станции технического обслуживания, где есть прибор, позволяющий управлять им (иногда при монтаже выступание винта регулятора требуется уменьшить).
Зажигание входит в систему управления двигателем. Она состоит из модуля зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания. При эксплуатации система не требует обслуживания и регулировки. Модуль зажигания установлен на кронштейне, закрепленном на трех шпильках в левой передней части двигателя. Он включает в себя два управляющих электронных блока и два высоковольтных трансформатора (катушки зажигания).
катушка зажигания
К выводам высоковольтных обмоток трансформаторов подключены свечные провода – к одному 1-го и 4-го цилиндров, к другому – 2-го и 3-го. Таким образом, искра одновременно проскакивает в двух цилиндрах (1–4 или 2–3) – в одном во время такта сжатия (рабочая искра), в другом – во время выпуска (холостая). Модуль зажигания – неразборный, при выходе из строя его заменяют.
Свечи зажигания – А17ДВРМ или их аналоги, с помехоподавительным резистором сопротивлением 4–10 кОм и медным сердечником. Зазор между электродами – 1,00–1,13 мм.
Четыре предохранителя и три реле системы управления двигателем (главное, электробензонасоса и электровентиляторов системы охлаждения двигателя. подробнее) находятся в салоне под панелью приборов с левой стороны. Силовые контакты всех реле замыкаются по командам контроллера. Три предохранителя на 15 А защищают цепь постоянного питания блока управления, главное реле и его цепи, силовые контакты реле электробензонасоса и его цепь. Предохранитель на 30 А защищает силовые контакты реле и цепь питания электровентиляторов системы охлаждения двигателя. Кроме предохранителей, предусмотрена плавкая вставка в цепи питания системы управления двигателем (от клеммы «плюс» аккумуляторной батареи до блока предохранителей системы управления). Она находится в моторном отсеке и выполнена в виде отрезка черного провода сечением 1 мм 2 (сечение основного провода – 6 мм 2 ).
Видео
Итак, уважаемые посетители, сегодня мы вам расскажем про основные датчики на ВАЗ. Поскольку принцип работы инжекторных двигателей у линейки авто ВАЗа один, то в принципе мы свели воедино мануал по датчикам, которые устанавливаются на инжекторные ВАЗы заводом изготовителем, подготовили краткое описание принципов работы и назначения каждого из нижеприведенных датчиков. Ведь по сути сам принцип работы инжекторного двигателя это взаимосвязанная работа «мозгов» (ЭБУ) и различного рода датчиков, между ними идет постоянный обмен информацией и в зависимости от совокупности тех или иных показателей датчиков контроллер готовит смесь и обеспечивает устойчивую и правильную работу двигателя.
Итак начнем с датчика положения коленчатого вала ДПКВ. (на фото выше)
Без этого крайне важного датчика и в случае его неисправности автомобиль просто не заведется. ДПКВ формирует сигналы на ЭБУ при помощи специального зубчатого диска, на котором при внимательном рассмотрении, можно увидеть как бы «недостающий» зуб, этот диск установлен непосредственно на коленвале. ДПКВ на ВАЗах расположен на крышке масляного насоса. Датчик достаточно надежен и его выход из строя редкость. Но тем не менее если он выйдет из строя у вас будут проблемы. Рекомендуем возить его с собой в бардачке на всякий случай.
Поехали дальше. Еще один немаловажный датчик – Датчик положения дроссельной заслонки ДПДЗ.
Этот датчик работает в связке с регулятором холостого ходя, и определяет насколько открыта дроссельная заслонка. Если данный датчик начинает глючить или вообще выходит из строя, то устойчивого холостого хода нам не видать и обороты двигателя будут жить своей жизнью. Так же могут ощущаться провалы, двигатель будет тянуть рывками, в общем мало приятного.
Теперь нашему взору представлен датчик фаз, или Датчик положения распределительного вала ДПРВ.
Он определяет положение распредвала. Не применялся на 8 клапанных моторах ранних инжекторных ВАЗов.Участвует в формировании фазированного вспрыска, то есть работает в нужный момент нужная форсунка конкретного цилиндра. Если датчик неисправен, то система работает словно его нет, и подача топлива происходит в попарно-параллельном режиме, что приводит к перерасходу бензина со всеми вытекающими. То есть ездить можно, но не нужно, лучше заменить неисправный датчик.
Теперь рассмотрим Датчик Детонации ДД.
Он устанавливается непосредственно на блоке двигателя между третьим и вторым цилиндром. Бывает двух типов – резонансный и широкополосный. Эти два типа датчиков не взаимозаменяемы. Соответствует своему наименованию целиком и полностью, следит за детонацией двигателя и в зависимости от наличия и силы детонации помогает «мозгам» корректировать УОЗ (угол опережения зажигания). В случае выхода датчика из строя двигатель будет тупить и возрастет расход бензина.
Теперь перейдем ко всем нам хорошо знакомому датчику, который и в карбюраторных авто играл немаловажную роль – это датчик температуры охлаждающей жидкости ДТОЖ.
Контролирует температуру ОЖ, передает информацию об этом в ЭБУ, и тот, помимо включения-выключения вентилятора радиатора использует ее еще для массы нужд, начиная от работы клапана адсорбера и заканчивая регулировкой оборотов на холодном двигателе
Теперь следующий датчик – Датчик скорости.
Формирует импульсы в зависимости от скорости автомобиля, устанавливается на КПП, на всех инжекторных ВАЗах используются исключительно шести импульсные ДС. Помимо показаний спидометра и одометра влияет так же на смесеобразование, так что не пренебрегайте его исправностью.
Следующий в нашем мануале датчик – это датчик массового расхода воздуха ДМРВ.
Датчик играет весомую роль в работе двигателя, так что очень часто симптомами его неверной работы является плавающий холостой ход, неровная работа двигателя на малых оборотах, ухудшение тяги, в общем мало приятного. Расположен сразу после воздушного фильтра и контролирует количество воздуха забираемое извне. Достаточно дорогостоящий датчик. О том как проверить его работоспособность и попробовать восстановить его в случае неисправности читайте в этой статье.
Лямбда зонд или датчик концентрации кислорода
определяет количество кислорода в выхлопных газах, принимает активное участие в смесеобразовании двигателя. На евро-2 установлена 1 лямбда, на евро-3 уже две, но вторая не участвует в смесеобразовании а просто исполняет контролирующую функцию. При пробеге 80-100 тысяч километров вполне может выйти из строя или засориться и давать неверные показания, соответственно гарантировано ухудшение динамики двигателя и перерасход топлива.
Ну и на закуску один из самых капризных датчиков – Регулятор холостого хода (РХХ)
данный датчик отвечает за стабильный холостой ход. Пропускает воздух в двигатель на холостых оборотах в обход ДПДЗ. Именно от него в первую очередь зависит стабильный ХХ на нужных оборотах, очень часто выходит из строя, так же очень большой процент брака среди новых датчиков. Ну вот вкратце и все, надеемся что краткий ликбез по датчикам, применяемым на инжекторных ВАЗах помог вам составить для себя картину работы инжекторного двигателя.
>
