Электронная система управления зажиганием (и впрыском) бензиновых двигателей
Общая информация, описание принципов функционирования и меры предосторожности
Общая информация
Система зажигания бензинового двигателя интегрирована с системой впрыска топлива и управляется единым блоком электронного управления ECM (см. Главу Системы питания и выпуска). Система зажигания состоит из модуля управления двигателем (ECM), выключателя зажигания, модуля зажигания (ICM) со встроенными катушками, свечей зажигания, высоковольтных проводов и комплекта информационных датчиков.
На всех рассматриваемых в настоящем Руководстве моделях используется система зажигания прямого типа (без распределителя).
На двигателях 1.6 л SOHC и 2.0 л DOHC модуль зажигания состоит из катушки зажигания и оборудован четырьмя выводами. На самом деле, в модуль монтированы две отдельные катушки зажигания, каждая из которых по поступающим с ECM командам осуществляет подачу ВВ напряжения одновременно на две свечи зажигания (1 и 4, 2 и 3). Зажигание организовано по принципу «холостой искры», то есть каждая свеча выдает искру дважды за рабочий цикл поршня - в конце такта сжатия и в конце выпускного такта. Так как на выпускном такте смесь в камеру сгорания не подается, никакого воспламенения в ней не происходит, несмотря на искрообразование, откуда принцип и получил свое название.
На двигателях 1.4, 1.6 и 1.8 л DOHC в модуль зажигания включено четыре катушки, - по одной на цилиндр. Катушки помещены в общий корпус, устанавливаемый над свечами зажигания. Конструкция модуля исключает необходимость применения высоковольтных проводов, так как катушки подсоединяются непосредственно к свечам зажигания. ECM, на основании анализа поступающих от информационных датчиков сведений, в соответствии с программой встроенного процессора, выдает на модуль зажигания управляющие электрические импульсы, конфигурация которых однозначно определяет момент зажигания.
Угол опережения зажигания устанавливается и корректируется модулем управления.
ECM выдает управляющее напряжение на первичные обмотки катушек зажигания, индуцируя в них магнитное поле. Подача напряжения периодически прерывается, что приводит к исчезновению поля и, как следствие, - вырабатыванию ВВ напряжения во вторичной обмотке. Высоковольтное напряжение подается к свечам зажигания. Межэлектродный зазор свечей зажигания выставлен таким образом, чтобы при подаче на свечу напряжения между электродами происходил сопровождающийся искрообразованием «пробой». Возникающая в результате «пробоя» искра, обеспечивает воспламенение воздушно-топливной смеси. Момент подачи импульса на свечу вычисляется модулем управления на основании анализа поступающих от информационных датчиков данных о текущих оборотах двигателя, положении коленчатого и распределительного валов, количестве подаваемого в камеры сгорания воздуха и пр. Помимо перечисленных, к факторам, оказывающим влияние на функционирование системы зажигания, относятся положение дроссельной заслонки, температура двигателя и детонация смеси. За поставку необходимых сведений модулю управления отвечают соответствующие информационные датчики. Информация, поступающая с датчиков, используется не только при определении точного времени подачи ВВ импульсов на свечи зажигания, но также при осуществлении рабочих корректировок качества смеси. Описание процедур снятия и установки датчиков приведено в Главе Системы питания и выпуска.
Обороты двигателя и положение коленчатого вала определяются модулем управления на основании анализа информации, поступающей от датчика положения коленчатого вала (CKP). Индуктивная головка датчика помещается вблизи зубчатого ротора на маховике. При прохождении зубца мимо головки датчик выдает на ECM импульс напряжения. Один зубец на маховике отсутствует, его положение соответствует положению 90° перед ВМТ поршня первого цилиндра. В этот момент датчик дает пропуск, позволяющий модулю отслеживать положение коленчатого вала. Датчик положения распределительного вала (CMP) информирует блок управления о том, какой из поршней находится в конце такта сжатия.
Информация о нагрузке на двигатель поступает на ECM от измерителя массы воздуха (датчик MAF) и датчика положения дроссельной заслонки (TPS). Уровень нагрузки определяется по количеству всасываемого в двигатель воздуха, и корректируется на основании информации, поступающей от датчика детонации (KS). Датчик детонации установлен на блоке цилиндров и информирует ECM о возникающем с повышением нагрузки преждевременном детонационном воспламенении смеси в цилиндрах. Датчик распознает момент начала детонации по повышению вибрационного фона, вызываемому стуком в цилиндрах. При получении от датчика информации о возникновении детонации воздушно-топливной смеси ECM, осуществляет задержку управляющего импульса зажигания, сокращая опережение до момента прекращения детонации.
Датчики температуры двигателя, положения дроссельной заслонки, скорости движения автомобиля, положения селектора автоматической трансмиссии и активации кондиционера воздуха (в зависимости от комплектации) передают ECM дополнительную информацию о текущем состоянии соответствующих узлов и агрегатов автомобиля. На основании анализа непрерывно изменяющейся входной информации, модуль управления осуществляет корректировку угла опережения зажигания, момента впрыска и качества воздушно-топливной смеси.
При сбоях в выработке сигналов какого-либо из датчиков ECM переключается в аварийный режим функционирования и начинает руководствоваться хранящимися в памяти процессора базовыми установками, позволяющими отогнать автомобиль своим ходом к месту стоянки или на станцию техобслуживания. Эффективность отдачи двигателя может при этом значительно снижаться за счет прекращения непрерывной корректировки рабочих параметров, а расход топлива, наоборот, - увеличиваться. Система бортовой самодиагностики при обнаружении отказов функционирования системы заносит в память модуля соответствующий код неисправности (см. Главу Электрооборудование двигателя).
Следует помнить, что полная диагностика системы управления двигателем может быть выполнена только с использованием специального диагностического оборудования, позволяющего считывать занесенные в память процессора коды отказов. Анализ считанной информации позволяет быстро выявить источник отказа и устранить причину его возникновения.
Меры предосторожности
 | В электронной системе зажигания, генерируется очень высокое напряжение! Будьте внимательны, соблюдайте все необходимые меры предосторожности при обслуживании любых компонентов системы, включая не только основные (модуль зажигания, катушка и ВВ провода), но также и сопутствующие, такие как свечные разъемы, тахометр и прочее оборудование. Лица с имплантированным кардиостимулятором допускаться к обслуживанию компонентов системы зажигания не должны! |
Во избежание повреждения компонентов системы зажигания, а также с целью снижения риска получения травм, соблюдайте следующие меры предосторожности.
- Если двигатель не запускается, не держите зажигание включенным более 10 секунд.
- Перед отсоединением электропроводки любого из компонентов системы выключайте зажигание.
- Перед подсоединением и отсоединением диагностического оборудования (например, стробоскопа) выключайте зажиганиею
- Не допускайте заземления обмоток катушки зажигания на массу.
