Электронный блок управления двигателем. Компоненты электронного блока управления двигателем. Блоки управления фирмы GM

А знаете ли Вы, что такое блок управления двигателем в автомобиле? Наверняка многие не слышали даже такое название.

Совершенствование автомобиля сопровождается интенсивным развитием его электронных систем управления. Одна из важнейших – система управления работы двигателя или, как ее называют, Engine Control Unit.

В качестве мозга этой системы используется блок управления двигателем, в нем запрограммированы все алгоритмы, на основании которых осуществляется управление процессами, происходящими в силовой установке большинства современных автомобилей.

Именно в электронный блок управления двигателем поступают сигналы от многочисленных датчиков системы, чтобы быть обработанными и затем перенаправленными на ее исполнительные органы.

В результате алгоритмизации процессов достигается высокая степень оптимизации всех рабочих параметров силового агрегата в пределах всех режимов его работы. А регулированию подвергается буквально все: мощность мотора, его крутящий момент, топливный расход, качественный состав выхлопных газов, иные качественные параметры.

Программное обеспечение — ЭБУ

В силу особенностей конструкции основная масса блоков управления двигателем содержит две взаимодополняющие части: аппаратную и программную. В состав аппаратной части входит несколько элементов, главным из которых является микропроцессор, осуществляющий обработку всех входящих сигналов согласно заложенной программе с последующей выдачей команд в систему.

Сигналы снимаются с многочисленных датчиков, установленных на двигателе и фиксирующих текущие изменения состояния его работы. Изначально аналоговые сигналы с датчиков поступают в процессор в виде цифровых импульсов после их обработки аналогово-цифровым преобразователем. Вслед за этим, на основании собранной информации, генерируются команды, исходящие на исполнительные механизмы двигателя.

Софт, обслуживающий работу Engine Control Unit, состоит из двух вычислительных модулей: функционального и контрольного. Задачей функционального модуля является обработка получаемых с датчиков сигналов, генерирование управляющих коррекцией процесса работы двигателя команд и отправкой их на исполняющие устройства.

Эти команды, прежде чем поступить адресату, проходят через контрольный модуль и при необходимости им корректируются в рамках заложенных программными средствами требований и на основании проверки входящих сигналов.

Что немаловажно, так это возможность внесения любых по сложности программных изменений, позволяющих полностью перенастроить работу электронной системы, а значит и системы в целом. Чаще всего необходимость в апгрейде возникает при внесенных в конструкцию двигателя или обслуживающих его систем изменениях.

Нередко необходимость корректировки возникает в связи с выявленными ошибками, в этом случае производится массовый отзыв транспортных средств с исправлением обнаруженных программных недочетов с использованием мощностей официальных дилеров.

Существуют и неофициальные прошивки, которые производятся сторонними компаниями и предлагаются как дополнение к средствам тюнинга двигателя, который у них клиент, желающий усовершенствовать свой автомобиль, заказывает.

Среди причин, которые вызывают необходимость замены программного обеспечения блока управления двигателем, может быть и монтаж на него турбонагнетателя, оборудования, позволяющего перейти на использование альтернативных видов топлива, иных нововведений, изначально не предусмотренных производителем, но изменяющих характер работы двигателя.

Функции блока управления двигателем

Обычно среди функций блока управления двигателем выделяется ряд основных, которые он призван выполнять, это:

Регулирование процесса топливного впрыска;

Регламентирование ориентации заслонки дросселя, как на рабочем, так и на холостом ходу двигателя;

Управление работой двигателя с оптимизацией состава выхлопных газов;

Контроль и управление возвратом в систему части отработавших газов, их рециркуляция;

Управление процессом рекуперации бензиновых паров;

Контроль над установкой и соблюдением благоприятных для работы двигателя в разных режимах его нагрузки фаз газораспределения;

Контроль над соблюдением температурного режима работы двигателя с его корректировкой.

В процессе своей работы блок управления двигателем интенсивно обменивается информацией с остальными электронными системами автомобиля, координируя при поступлении соответствующих данных работу мотора.

В наиболее продвинутых моделях автомобилей в качестве информационных доноров могут выступать модули управления комплексом систем активной и пассивной безопасности автомобиля, автоматической коробкой передач, адаптивной подвеской, системами повышения комфорта.

Для стандартизации режима обмена данными все управляющие процессы между совокупностью разнородных по назначению электронных систем осуществляются через CAN-шину (Controller Area Network).

ЭБУ — электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название — контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.

Электронный блок управления является составным звеном бортовой сети автомобиля, он ведет постоянный обмен данными с другими компонентами системы: антиблокировочной системой, автоматической коробкой передач, системами стабилизации и безопасности автомобиля, круиз-контролем, климат-контролем.

Обмен информацией ведется посредством CAN-шины, которая объединяет все электронные и цифровые системы современного автомобиля в одну сеть.

Благодаря такому подходу можно оптимизировать работу двигателя: расход топлива, подачу воздуха, мощность, крутящий момент и др.

Основными функциями ЭБУ являются:

управление и контроль за впрыском топлива в инжекторных двигателях;
контроль за зажиганием;
управление фазами газораспределения;
регулировка и поддержание температуры в охлаждающей системе двигателя;
контроль за положением дроссельной заслонки;
анализ состава выхлопных газов;
контроль за работой системы рециркуляции отработанных газов.

Кроме того на контроллер поступает информация о положении и частоте вращения коленчатого вала, текущей скорости движения транспортного средства, о напряжении в бортовой сети автомобиля. Также ЭБУ оснащен системой диагностики и в случае обнаружения каких-либо неполадок или сбоев информирует о них владельца посредством кнопки Check-Engine.

Каждая ошибка имеет свой код и эти коды сохраняются на запоминающем устройстве.

При проведении диагностики специалисты подключают к контроллеру через разъем сканирующее устройство, на экран которого выводятся все коды ошибок, а также информация о состоянии двигателя.

Устройство электронного блока управления двигателем.

Контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера.

Для нормального функционирования в блоке управления применяется несколько типов памяти:

ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — здесь содержатся основные программы и параметры работы двигателя;
ОЗУ — оперативная память, используется для обработки всего массива данных, сохранения промежуточных результатов;
ЭРПЗУ — электрически репрограммируемое запоминающее устройство — применяется для хранения различной временной информации: коды доступа и блокировки, а также считывает информацию о пробеге, времени работы двигателя, расходе топлива.

Программное обеспечение ЭБУ состоит из двух модулей: функционального и контрольного. Первый отвечает за прием данных и их обработку, отправляет импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль отвечает за корректность входящих сигналов от датчиков и в случае обнаружения каких-либо расхождений с заданными параметрами проводит корректирующие воздействия, либо полностью блокирует работу двигателя.

Внести изменения в программное обеспечение ЭБУ можно только в авторизованных сервисных центрах.

Необходимость в перепрограммировании может возникать при проведении чип-тюнинга двигателя для повышения его мощности и улучшения технических характеристик. Провести данную операцию можно только при наличии сертифицированного программного обеспечения. Однако, производители автомобилей очень неохотно делятся данной информацией, поскольку не в их интересах, чтобы пользователи самостоятельно изменяли настройки.

Ремонт и замена ЭБУ.

Если контроллер выходит из строя или работает некорректно, то прежде всего это отображается в провалах в работе двигателя, а иногда и в полной его блокировке. Check Engine может постоянно высвечивать ошибку, которую невозможно удалить. Основные причины выхода ЭБУ из строя это:

перегрузка, воздействие короткого замыкания;
влияние внешних факторов — влага, коррозия, удары, вибрация.

Кроме того любой микропроцессор перегревается, если система охлаждения выходит из строя.

Ремонт, равно как и замена блока управления обойдутся не дешево. Оптимальным вариантом будет приобретение нового блока. Чтобы его подобрать, нужно знать все параметры машины. Важно также правильно произвести настройку. ЭБУ будет нормально функционировать при условии, что на него поступают сигналы от всех датчиков и поддерживается нормальный уровень напряжения в сети.

Видео-урок о ремонте ЭБУ.

В данной статье вы узнаете про такое устройство, как ЭБУ. Что это такое и для каких целей оно необходимо автомобилю? Сейчас и постараемся разобраться в этом. В последние годы вышли из производства автомобили, в которых впрыск топлива осуществлялся при помощи карбюратора. Сегодня все машины оснащены системами с принудительным впрыском. Принцип их работы намного проще, но вероятность поломки больше. В частности, если выйдет один датчик, двигатель начинает работать неправильно.

Как работает блок управления?

Это устройство еще называют «мозгом». А ведь и правда, именно этот черный ящик «думает», как должен работать двигатель в различных режимах. Он ежесекундно проводит контроль десятков параметров мотора, выбирает наиболее оптимальный процент содержания воздуха в смеси с бензином. Открывает и закрывает своевременно форсунки, которыми производится подача топлива в камеры сгорания. Вряд ли кто-то может думать так же быстро, как и К нему подключены не только датчики, но и Например, те же форсунки, а также и другие. Чтобы более детально изучить принцип функционирования, вам потребуется рассмотреть схему этого устройства. А вот принципиальная схема ЭБУ приведена в статье.

Внутреннее устройство ЭБУ

В основе его лежит микроконтроллер. У него имеются порты ввода и вывода, к которым произведено подключение всех механизмов и датчиков. Среди последних стоит выделить тот, который замеряет расход воздуха. На его примере будет рассмотрено то, как происходит подача сигналов на электронный блок управления. Все датчики подключены к портам ввода либо при помощи специальных либо же усилителей на ОУ. Это усилительные каскады на микросхемах или полевых транзисторах. С их помощью производится увеличение уровня сигнала, поступающего от датчиков. А вот порты вывода необходимы для проведения управления. Стоит отметить, что распиновка ЭБУ у различных автомобилей отличается. Поэтому применить мозги от "Шевроле" на "Ладе" вряд ли получится без существенных переделок. Например, форсунки подключены к ним. Но не все так просто, порт вывода микроконтроллера может управлять только лишь слабой нагрузкой. Другими словами, обмотку форсунки к нему нельзя подключить напрямую. Поэтому между ними устанавливаются специальные сборки на полевых транзисторах. Они позволяют усиливать во много раз сигнал от контроллера. Называются они сборками Дарлингтона.

Алгоритм работы

Но без одной составляющей не сможет работать микроконтроллер - без алгоритма. Визуально его можно представить в виде дерева с множеством параметров. В нем заложены все «вопросы», на которые необходимо ответить электронному мозгу. Например, если частота вращения коленчатого вала рана 2000 об/мин, а концентрация кислорода слишком мала, при этом расход воздуха увеличивается. Что же делать двигателю в таком случае? Микроконтроллер моментально отвечает на все эти вопросы, подводя алгоритм к решению возникшей проблемы. И тут же производит подачу импульсов на порты вывода, приводя работу двигателя в нормальное состояние. Это не то иное, как прошивка ЭБУ.

Где производится монтаж ЭБУ?

Он устанавливается на всех инжекторных автомобилях. С его помощью производится анализ и сбор всей информации, которая поступает от датчиков, расположенных на К сожалению, электронный блок иногда выходит из строя. Поэтому его необходимо заменять новым. Перед началом проведения ремонта, связанного со снятием электронного блока, вам потребуется обесточить электросеть всего автомобиля. Для этого отключаете от аккумулятора минусовую клемму. Это позволит избежать случайных замыканий в электроцепи. Обратите внимание, что даже кратковременное запросто спровоцирует выход из рабочего состояния определенных элементов, в частности полупроводников в блоке управления, а также предохранителей. Обратите внимание на то, где находится ЭБУ. На первых автомобилях "Лада Калина", например, он располагается прямо под радиатором печки. И при возникновении протечек блок управления моментально сгорает.

Снятие электронного блока управления

Если взять в пример автомобиль ВАЗ 2107, то в нём ЭБУ (что это такое, вы уже знаете) находится под приборной панелью, в районе ног пассажира. Чтобы было удобнее проводить демонтаж устройства, вам потребуется снимать полку, которая находится непосредственно под бардачком. Для этого вам необходимо выкрутить саморезы, которыми она крепится к парпризу. Чтобы обеспечить доступ до электронного блока управления, необходимо также демонтировать кронштейн, на котором расположены предохранители, и реле, работающие от этого устройства. Теперь можно отключить от электронного блока все провода. Закреплен корпус при помощи двух гаек к кузову автомобиля. При помощи ключа на «10» необходимо выкрутить эти гайки и полностью снять блок управления. Вот и все, ЭБУ двигателя полностью демонтирован, он готов к проведению ремонтных работ или замене. Монтаж нового устройства делается в обратном порядке.

Диагностика датчиков

Рассмотрим на примере отечественного автомобиля ВАЗ, на котором ДМРВ является важнейшим элементом учета всех характеристик, которые необходимо учитывать для правильного впрыска топлива. Как вы уже знаете, все данные, которые поступают от этого прибора, влияют на работу всего двигателя. Крайне важна прошивка ЭБУ, а если точнее, то это топливная карта, в которой заложено несколько важных параметров. В частности, количество воздуха и бензина, подаваемое в рампу для смесеобразования, частота вращения коленвала и нагрузка на мотор. Перед тем как проводить замену этого устройства, необходимо провести небольшую диагностику. Первоначальную проверку можно сделать при помощи обычного мультиметра. С его помощью необходимо проверить значение напряжения, которое присутствует у датчика на выводах.

Для этого отключаете от него штекер. Устанавливаете мультиметр в положении, в котором производится замер напряжения. Минусовой провод соединяется с массой ДВС. При включенном зажигании производится замер напряжения на пятом выводе в штекере, идущем к датчику. Ориентир нужно держать на значение около 12 Вольт. Если имеется сильное отклонение, то имеется неисправность ЭБУ двигателя либо же нарушена проводка к датчику. На четвертом выводе должно быть около 5 Вольт. Если имеется существенное отклонение от этого значения, то причиной этого является также нарушение электропроводки, либо же она кроется в самом блоке управления.

Замена датчика расхода воздуха - стабильная работа двигателя и ЭБУ

Теперь вы в курсе про ЭБУ. Что это такое, для каких целей необходимо, знаете. Пора поговорить немного про устройства измерения, которые влияют на его правильную работу. Заменить датчик довольно-таки просто. Для этого при помощи крестовой отвертки необходимо ослабить хомут, которым закреплен патрубок. Далее снимаете рукав, которым осуществляется отвод воздуха. После этого ключом на «10» необходимо выкрутить два винта, которыми произведено крепление непосредственно к воздушному фильтру. После этого датчик может быть полностью снят. Установка устройства производится в обратном порядке. Если вы снимаете датчик для очистки, не вздумайте во время проведения работ промывать спираль, прикасаться к ней руками или иными предметами. Допускается только распыление спрея на поверхность проволоки из платины.

Заключение

Вы узнали немного про ЭБУ. Что это такое, наверняка поняли. Для каких целей он необходим автомобилю - тоже. Старайтесь следить за состоянием не только электронного блока, но и за датчиками и исполнительными устройствами. Они должны быть быть в идеальном состоянии, чтобы не возникло неполадок.

Двигатели внутреннего сгорания постоянно усовершенствуются. Чуть больше полувека назад, человек мог воздействовать на их работу только механически, сейчас же вся работа основана на электронике. ЭБУ что это такое, для чего он применяется и какое отношение имеет к этому? Обо всем этом вы узнаете из этой статьи.

Электронный блок управления двигателем, представляет собой небольшое устройство, предназначенное для поддержания нужных параметров двигателя во время работы . Изначально, это устройство пришло на смену управляющим устройствам карбюратора, как контроллер, который регулирует нужное количество, а также качество смеси. Со временем, ЭБУ эволюционировал до устройства, которое контролирует практически все бортовую сеть автомобиля. Он принимает информацию с разных датчиков, а соответственно, влияет на все: УОЗ, топливную систему, фары, КПП и многое другое. Цель его создания состоит в том, чтобы сделать автомобиль экономичнее, быстрее, а наравне с этим, исключить большое количество вредных выбросов в атмосферу.

Как вы поняли, этот блок является очень важным, а значит, без него ваш автомобиль просто становится грудой железа, именно поэтому важно знать о нем как можно больше. Самое время перечислить основные параметры, которые влияют на его работу:

Температура мотора
Внешняя температура
Количество кислорода и топлива, а также наблюдение за холостым ходом двигателя
Различные датчики, имеющие отношение к безопасности колес
Скорость движения
Угловые положения таких механизмов, как дроссельная заслонка и педаль газа, а также коленчатого вала.
Датчики контроля над техническими жидкостями, системой кондиционирования.
Бортовое напряжение, а также контроль над потребителями электрической энергии.

Все это является стандартным набором, но достаточно влияет на работу двигателя. Чем авто дороже, тем больше это количество датчиков . Есть системы, которые имеют тесную связь с магнитолой, а также бортовым компьютером и выводят их на общую работу, а есть и те, которые влияют на работу пневматической подвески.

Многим покажется, что ЭБУ выглядит как мощный компьютер или ноутбук, в который напичкано такое количество информации, что его размеры из-за этого возрастают. На самом деле это не так и он представляет собой очень даже компактное устройство.

Начнем с того, из чего изготавливается данный блок. В природе существует только два материала, применяемые в автомобилестроении – это металл и пластик. На автомобилях отечественного производства применяются именно пластиковые контроллеры, а на многих иномарках в металлическом корпусе. В целом их функция идентична и принципиальной разницы между ними нет.

Внутри корпуса устанавливается электронная плата, которая и представляет собой миниатюрный компьютер, способный выполнять большое количество вычислений за доли секунд . Снаружи корпуса выводятся два разъема:

CAN, который отвечает за подключение к шине, которые приходят с различных датчиков
OBD разъем нужный для подключения маршрутных или диагностических компьютеров.

Естественно основой корпуса служит металл, на котором расположен радиатор для отвода тепла. Дело в том, что при такой ускоренной работе и температурных воздействий двигателя плата может нагреться, что существенно повлияет на ее работу.
Если говорить о размерах то блок представляет собой прямоугольную коробку, 30х30 сантиметров и высотой примерно 5-8 сантиметров. Не так уж и много для такого устройства. Попробуйте сравнить его с множеством других компьютеров. Помимо этого, его размеры с каждым годом становятся все меньше.
Вы уже поняли, что это плата. Но что она содержит? А все просто, внутри установлена память ППЗУ, которая обрабатывает длинные данные и хранит их при необходимости, ОЗУ – для обработки очень быстры данных и ЭРПЗУ – для временных данных, например, сигнализации или различных блокировок.

Принцип работы всех этих устройств предельно прост: они получают информацию с датчиков, обрабатывают ее, делая необходимые вычисления, и отправляют на исполнительные устройства, которые делают то, что нужно для улучшения работы.

Где находится контроллер
Для расположения применяется всего два места – это салон автомобиля и подкапотное пространство. Очень редкий случай – багажник. Однако самым неудачным местом является именно подкапотное пространство. Все дело в том, что там может находиться грязь, снег, влага, которые негативно сказываются на работе процессора. Кроме того, от мотора постоянно исходит большое количества тепла, которое ЭБУ явно не нужно.
Прошивкой называют программное обеспечение, которое и используется для обработки всех данных . Чтобы вам было проще – это тот же Windows на вашем компьютере с набором необходимых опций. От того, какой он будет стоять зависит многое.

Многие люди занимаются чип-тюнингом, который меняет параметры вычислений и регулирует работу двигателя на более продуктивный режим или же на экономный. Для этого, они подключают контроллер к специальному компьютеру и загружают все необходимые для этого данные. Конечно, в случае его механической поломки, никакая прошивка уже не поможет.
Видео по теме

Находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочих температур, превышающих 360 град. С, он начинает генерировать собственную ЭДС, пропорциональную содержанию кислорода в отработанных газах. На практике, сигнал ДК (при замкнутой петле обратной связи) представляет собой быстро изменяющееся напряжение, колеблющееся между 50 и 900 милливольт. Изменение напряжения вызвано тем, что система управления постоянно изменяет состав смеси вблизи точки стехиометрии, сам ДК не способен генерировать какое-либо переменное напряжение.

Выходное напряжение зависит от концентрации кислорода в отработавших газах в сопоставлении с опорными данными о содержании кислорода в атмосфере, поступающими с элемента конструкции датчика, служащего для определения концентрации атмосферного кислорода. Этот элемент представляет собой полость, соединяющуюся с атмосферой через небольшое отверстие в металлическом наружном кожухе датчика. Когда датчик находится в холодном состоянии, он не способен генерировать собственную ЭДС, и напряжение на выходе ДК равно опорному (или близко к нему).

Для ускорения прогрева датчика до рабочей температуры он снабжен электрическим нагревательным элементом. Различают датчики с постоянным и импульсным питанием нагревательного элемента, в последнем случае, подогревом ДК управляет ЭБУ. Электронный блок управления постоянно подаёт на цепь датчика стабильное опорное напряжение 450 милливольт. Непрогретый датчик имеет высокое внутреннее сопротивление и не генерирует собственную ЭДС, поэтому, ЭБУ "видит" только указанное стабильное опорное напряжение. По мере прогрева датчика при работающем двигателе его внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает генерировать собственное напряжение, которое перекрывает выдаваемое ЭБУ стабильное опорное напряжение. Когда ЭБУ "видит" изменяющееся напряжение, ему становится известным, что датчик прогрелся, и его сигнал готов для применения в целях регулирования состава смеси.

График выходного сигнала Датчика Кислорода

Датчик кислорода, применяемый в серийных системах впрыска, не способен регистрировать изменения состава смеси, заметно отличающиеся от 14,7:1, в силу того, что линейный участок его характеристики очень "узкий" (см. график выше по тексту). За этими пределами лямбда - зонд почти не меняет напряжение, то есть не регистрирует изменения состава ОГ.

На автомобилях ВАЗ прежних модификаций (1,5 л.) в системах Евро-2 применялся датчик BOSCH 0 258 005 133. В системах Евро-3 он применялся в качестве первого ДК, устанавливаемого до катализатора. Вторым ДК, для контроля содержания вредных выбросов после катализатора устанавливается датчик с "обратным" разъемом (хотя, в встречаются и авто с одинаковыми). В новых автомобилях 1,5/1,6 л., с системой впрыска Bosch M7.9.7 и Январь 7.2, выпускаемых с октября 2004 г. устанавливается датчик BOSCH 0 258 006 537. Внешние отличия смотрите на фотографиях. Новый ДК имеет керамический нагреватель, что позволяет существенно снизить потребляемый им ток и уменьшить время прогрева.

Для замены вышедших из строя оригинальных лямбда-зондов фирма Bosch выпускает специальную серию из 7 универсальных датчиков, которые перекрывают практически весь диапазон применяемых штатно датчиков. Информация по ним .

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

В автомобилях с обратной связью по ДК (нормы токсичности Евро-II, Евро-III и выше) применяется нейтрализатор вредных выбросов в выхлопных газах. Применение катализаторов на системах без ОС возможно, при грамотной настройке и полностью исправном двигателе, т.к наиболее эффективно работает только на смесях, близких к стихеометрическим (14,7:1), при любом отклонении от которых эффективность его значительно снижается.

Спорную по некоторым утверждениям, но, безусловно, интересную статью посвященную катализаторам читайте .

В автомобилях прошлых лет выпуска применялся керамический нейтрализатор, который позже заменил металлический. В последних моделях 16V двигатели 1,6 могут оснащаться так называемым катколлектором. Следует внимательно относиться к этому устройству - катализатор (или катколлектор) наиболее эффективно работают при очень высокой температуре и при пропусках воспламенения в каком-либо цилиндре бензин будет воспламеняться в катализаторе (катколлекторе), выделяя огромную тепловую энергию - в считанные минуты он раскаляется добела, что может стать причиной нарушения электропроводки и даже возгорания автомобиля. Именно по этой причине не рекомендуется отключать в прошивках диагностику пропусков воспламенения. Попадание несгоревшего топлива в катколлектор способно в считанные секунды разрушить его.

ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА

Существует довольно много различных типов датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ): механические (флюгерного типа), ультразвуковые, термоанемометрические и т.д.

В данном разделе мы рассмотрим устройство термоанемометрического датчика HFM-5 производства Bosch, устанавливаемого на автомобили ВАЗ. Чувствительный элемент датчика представляет собой тонкую пленку, на которой расположено несколько температурных датчиков и нагревательный резистор. В середине пленки находится область подогрева, степень нагрева которой контролируется с помощью температурного датчика. На поверхности пленки со стороны потока воздуха и с противоположной стороны симметрично расположены еще два термодатчика, которые при отсутствии потока воздуха регистрируют одинаковую температуру. При наличии потока воздуха первый датчик охлаждается, а температура второго остается практически неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе проходящего воздуха. Электронная схема датчика преобразует этот сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное массе воздуха. Такая конструкция получила название Hot Film (HFM), к ее достоинствам можно отнести высокую точность измерения и способность регистрировать обратный поток воздуха, к недостаткам - низкую надежность в условиях загрязнения и попадания влаги.
В старых системах (ЭБУ Январь-4 и GM-ISFI-2S) применялись другие термоанемометрические ДМРВ, чувствительные элементы которых были выполнены в виде нитей. Такие датчики получили название Hot Wire MAF Sensor. Выходной сигнал этих датчиков был частотный, то есть в зависимости от расхода воздуха менялось не напряжение, а частота выходных импульсов. Датчики были менее точны, не позволяли регистрировать обратный поток, но эти недостатки перекрывала очень высокая надежность.

ДМРВ - очень важный датчик в любой системе управления. На основе его сигнала производится расчет циклового наполнение цилиндра, пересчитываемого в конечном итоге в длительность импульса открытия форсунок.

На автомобили ВАЗ устанавливались несколько типов датчиков: , и . В 1999-2004 гг. на конвейере ВАЗа устанавливались два типа датчиков 0 280 218-037 и 0 280 218-004. Эти датчики выдают разные параметры выходного напряжения (тарировки) на одинаковом расходе воздуха и взаимозамена (вернее, замена 004 на 037, как правило) возможна только с заменой тарировочных таблиц в прошивке. То же касается и нового датчика 116, устанавливаемого серийно с начала 2005 г.

В соответствии с действующей документацией, на ВАЗе разрешены к применению три модификации датчика расхода воздуха HFM5 фирмы BOSCH

Под каталогом ВАЗ понимается каталоги запасных частей для конкретных автомобилей. К сожалению на датчиках присутствуют только последние три цифры "Бошевского" каталожного номера, а ВАЗовский № отсутствует.

Модель	№ по каталогу Бош	№ по каталогу ВАЗ
HFM5-4.7	0 280 212 004	21083-1130010-01
HFM5-4.7	0 280 212 037	21083-1130010-10
HFM5-CL	0 280 212 116	21083-1130003-20

Исторически первым был введен датчик 004 в проектах с калибровками M1V13O54,M1V13R59, M1V05F05 и M7V03E65 (а так же J5V05F16, первая неофициальная версия Январь 5.1). Первые два проекта легко определяются по внешнему виду т.к. они без нейтрализатора и в них использовался резонанасный датчик детонации. Затем эти два первых проекта были прекращены в производстве и все дальнейшие проекты (с калибровками последующих серий) стали укомплектовываться датчиками 037. Одновременно с прекращением двух вышеназванных проектов проект M7V03E65 также стал комплектоваться 037 датчиком. Модификация 037 отличается от 004 доработкой внутреннего воздушного канала датчика с целью убрать пульсации воздушного потока, которые возникают в 004 даже при ламинарном воздушном потоке в впускном коллекторе. При этом характеристика 037 сместилась по сравнению с 004. Считается, что при наличии обратной связи по кислороду эти отличия компенсируются, именно поэтому калибровка проекта M7V03E65 при смене датчика не была изменена.

С октября 2004 г. основным датчиком является 116. Модификация 116 предназначена для проектов с контроллерами нового поколения Bosch М7.9.7 и его отечественными аналогами - Январь 7.2, параллельное производство которых начато фирмами Итэлма и Автэл. Тарировка датчика и его конструкция отличаются от 004 и 037.

Датчик поставляется только в сборе, с кодом и маркируется зеленым кругом. Сам элемент имеет измененную конструкцию. В 2006 г. для усложнения кражи или подмены элементов ДМРВ для закрепления чувствительного элемента в корпусе применяются

Они отличаются тарировкой (от нуля вольт) и схемой подключения. Подключение датчика - 1 - 12вольт; 2 - 5 вольт; 3 - выход сигнала расхода воздуха; 4 - выход сигнала температуры воздуха; 5 - общий минус.

Принцип работы

Микромеханический расходомер массы воздуха с использованием нагревательной пленки. Нагревательные и измерительные резисторы выполнены в виде тонких платиновых слоев, нанесенных на кристалл кремния*. Вычисление объема воздуха производится по разности температур между датчиками S1 и S2		1 - диэлектрическая диафрагма Н - нагревательный резистор SH - Датчик температуры наг. резистора SL - Датчик температуры воздуха S1 и S2 - темп датчики до и после нагревателя. QLM - масса воздушного потока t - температура

	Высокая стоимость датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) обусловлена его высокой технологической сложностью. На фото слева - контроллер обработки информации с датчиков температуры, находящийся внутри ДМРВ

*Пытливые умы могут самостоятельно рассмотреть и проанализировать спектрограмму датчика. При сильном увеличении (30000 раз) отчетливо можно увидеть "полосы" нагревательного резистора и датчиков температуры, содержание платины в которых доходит до 38%. Скачать для ознакомления .

А теперь - о фальсификации. Этот материал можно было бы положить в раздел "Приколы", если б не было так грустно. Уже несколько раз мелькала информация о "муляжах" ДМРВ и вот документальное подтверждение, присланное PSP - уже второй случай обнаружения на новых автомобилях такого муляжа. Смотрите - Надеемся, что АвтоВАЗ не имеет к этому никакого отношения и ДМРВ покинули совершенно новые авто по вине расхитителей. Во всяком случае, необходимо пересмотреть охрану автомобилей по пути от производителя к потребителю.

Приобрести в "фирменном" магазине отмытый датчик в настоящее время стало довольно трудно, а вот на товарные авто вовсю ставятся "облагороженные" датчики, скупаемые у населения по 200-300 рублей. Датчики производства Саратова упаковываются в коробки по 12 шт, каждый датчик в пакете, с паспортом. Датчики производства "Германии" (или, что скорее всего, филиалом в Турции) упакованы в .

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

И - для любопытных - фотографии "вскрытого" ДПДЗ - . На фотографиях отлично виден датчик Холла и магнит рядом с ним.

ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

ДАТЧИК СКОРОСТИ

Принцип действия датчика скорости (ДС) основан на эффекте Холла. выдаёт на контроллер импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колёс. Датчики скорости различаются по присоединительным разъёмам к колодке жгута. Квадратный разъём применяется в системах БОШ. Датчик с круглым разъёмом применяется в системах Январь 4 и GM. Все датчики 6-ти импульсные, то есть выдают 6 импульсов за один оборот своей оси. 10-ти импульсный датчик применяется для маршрутных компьютеров карбюраторных "Самар". Сигнал датчика скорости используется системой управления для определения порогов отключения подачи топлива, а также для электронного ограничения скорости автомобиля (в новых системах управления).

Устанавливать привод спидометра в тех моделях, где он есть, в коробку передач нужно очень аккуратно, при малейшем перекосе сомнутся пластмассовые зубья ведущей шестерни привода спидометра и - полная разборка коробки передач неизбежна.

ДАТЧИК ФАЗ

Датчик фаз (ДФ) раньше применяется только на 16-ти клапанном двигателе 2112 и 8-кл. двигателе 2111 с нормами токсичности Евро-3 (экспортные версии автомобилей), в которых установлена система последовательного распределённого впрыска топлива или фазированного впрыска. Датчик фаз устанавливается на двигателе ВАЗ-2112 в верхней части головки блока цилиндров за шкивом впускного распредвала. На шкиве впускного распредвала расположен задающий диск с прорезью. Прохождение прорези через зону действия датчика фаз соответствует открытию впускного клапана первого цилиндра. Контроллер посылает на датчик фаз опорное напряжение 12В. Напряжение на выходе датчика фаз циклически меняется от значения близкого к 0 (при прохождении прорези задающего диска впускного распредвала через датчик) до напряжения близкого напряжению АКБ (при прохождении через датчик кромки задающего диска). Таким образом при работе двигателя датчик фаз выдает на контроллер импульсный сигнал синхронизирующий впрыск топлива с открытием впускных клапанов.

Приведенная выше информация была написана по состоянию на 2002-й год. В настоящее время (конец 2004 - начало 2005 гг.) в связи с ужесточением норм токсичности ДФ устанавливаются на подавляющее большинство новых автомобилей с двигателями 2111, 2112, 21114, 21124 с блоками управления впрыском Bosch M7.9.7 и Январь 7.2. Фото датчиков фазы и

На автомобилях Нива с новыми блоками управления Bosch M7.9.7 в верхней части ГБЦ, на приливе устанавливается датчик 2111. Фото .

РЕГУЛЯТОР ХОЛОСТОГО ХОДА

Регулятор холостого хода (РХХ) служит для поддержания установленных оборотов двигателя на холостом ходу за счет изменения количества воздуха, подаваемого в двигатель при закрытом дросселе. РХХ расположен на дроссельном патрубке и представляет собой шаговый двигатель анкерного типа с двумя обмотками. При подаче импульса на одну из них игла делает один шаг вперед, на другую - шаг назад. Через червячную передачу вращательное движение шагового двигателя преобразуется в поступательное движение штока. Конусная часть штока располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулирования холостого хода двигателя. Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала контроллера. Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством воздуха, подаваемым в обход закрытой дроссельной заслонки. В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора положение соответствует "0" шагов), конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла. Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов. На прогретом двигателе контроллер, управляя перемещением штока, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки.
В системах "Микас" чаще применяется несколько другое название - Регулятор Добавочного Воздуха (РДВ). РДВ имеет другую конструкцию: вместо шагового двигателя применен моментный двигатель, который поворачивает запорный элемент на определенный угол, пропорциональный напряжению.

Управление двигателем производит Электронный Блок Управления (ЭБУ). Более подробно и детально с принципом работы, диагностики и тестирования РХХ можно ознакомиться в курсовой работе Д. Артемова (Новочеркасск). .

ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Напряжение питания клапана - от 8 до 14В постоянного тока.
Режим работы - импульсный с частотой включения 32 Гц
Номинальная пропускная способность при разряжении:
21103 - (45±5)л/мин.
2112 - (54±4) л/мин.
Рабочий диапазон температур от -40С до +130 °С
Масса клапана не более 0.11 кг

БЕНЗОНАСОС

В системе применяется турбинного типа. обеспечивает подачу топлива под давлением 284 кПа из топливного бака через магистральный топливный фильтр на рампу форсунок. Избыток топлива сверх регулируемого давления возвращается в бензобак по отдельной линии слива. Электробензонасос включается контроллером с помощью вспомогательного реле. При установке ключа зажигания в положение ЗАЖИГАНИЕ или СТАРТЕР после пребывания в положении ВЫКЛЮЧЕНО, контроллер сразу запитывает реле включения бензонасос. В результате быстро создаётся нужное давление топлива. Если в течение нескольких секунд прокрутка двигателя не начинается, контроллер выключает реле и ожидает начало прокрутки. После её начала контроллер определяет вращение по опорному сигналу датчика положения коленчатого вала и вновь включает реле, обеспечивая включение бензонасоса. Бензонасосы, устанавливаемые на ВАЗы, бывают трех типов: с маркой GM, BOSCH или отечественные. Для системы GM: Не допускайте работу бензонасоса без бензина, от этого он выходит из строя. Старайтесь, чтобы в топливном баке оставалось не менее 5 литров бензина

СО-ПОТЕНЦИОМЕТР

Представляет собой переменный резистор, с помошью которого можно подавать на ЭБУ управляющее напряжение от нуля до опорного напряжения датчиков. ЭБУ использует этот сигнал для рагулировки (обеднения или обогащения) смеси на холостом ходу. Потенциометр СО устанавливался на автомобили без нейтрализатора, затем был “упразднен”, так как регулировка СО стала программной (с помощью диагностического оборудования).

Физически, на автомобилях семейства ВАЗ 2108 он находится в моторном отсеке на щитке передка с левой стороны по ходу движения автомобиля, на автомобилях семейства ВАЗ 2110 - в салоне автомобиля, у правой ноги водиталя, на боковом экране торпедо. Потенциометр используется для регулировки состава топливно-воздушной смеси с целью получения нормированного уровня концентрации окиси углерода (СО) в отработанных газах на холостом ходу. СО-потенциометр подобен винту качества смеси в карбюраторе. Регулировка содержания СО с помощью СО-потенциометра выполняется только на станции технического обслуживания при обязательном контроле состава смеси при помощи газоанализатора. Не крутите бесцельно винт в датчике, от этого он быстро выходит из строя. Для того, что бы внешний потенциометр работал в системе, в комплектации должно быть указано "Потенциометр СО", в противном случае, регулировка, если она поддерживается, возможна только с диагностики.

ФОРСУНКА

Контроллер включает электромагнитный клапан, который механически связан с шариковым запорным элементом, пропуская топливо через клапан и направляющую пластину, обеспечивающую распыление топлива. Направляющая пластина имеет отверстия, которые управляют струёй топлива, образуя собой конический тонко распыленный топливный факел на выходе из форсунки. Факел топлива направлен на впускной клапан. До попадания топлива в камеру сгорания происходит его испарение и перемешивание с воздухом. Автомобили ВАЗ комплектовались форсунками Bosch, Siemens, GM. Эти полностью взаимозаменяемы, т.к имеют одинаковую производительность. Кроме того допускается частичная замена. Например на рампе с форсунками Бош можно поменять одну или две форсунки GM. Совет - приобретать форсунки Бош, так как они более надежны, чем GM, хотя как ни странно, форсунки Бош сделаны по лицензии в России. Форсунки GM особенно "боятся" длительные простои автомобиля 6 и более месяцев. Металлические части форсунки начинают окислятся при контакте с некачественным бензином и она отказывает. Если в ходе диагностики форсунок GM выявится более одной неисправной форсунки (чистка не помогает), лучше менять все на новые Бош. Чистка форсунок дает эффект при пробеге около 40 тыс. км.

Форсунка имеет четыре типа неисправностей, при которых работоспособность еще сохраняется:

1. Закоксовывание выходных отверстий. Приводит к повышенному расходу, к плохому пуску, ухудшению динамики движения автомобиля. Диагностируется только потерей динамики и некоторым повышением расхода топлива. В остальном двигатель ведет себя нормально, ХХ устойчивый и заводится при положительной температуре нормально, при отрицательной - пуск затруднен.

2. Негерметичное закрытие клапана форсунки. Приводит к таким явлениям как повышенный расход, плохой пуск двигателя, троение или детонация на холостом ходу. Диагностируется путем замера СО. На нормально работающей машине без катализатора СО не должно превышать 1% в режиме ХХ. Одна негерметичная форсунка дает прибавку СО примерно 1.0-1.5%.

3. Зависание клапана. Приводит к такому явлению, как троение двигателя. Диагностика заключается в отключение с последующим подключением электрического разъема форсунки на работающем двигателе. Данный процесс сопровождается временным падением холостых оборотов если была отключена нормально работающая форсунка и полным отсутствием реакции двигателя если была отключена не работающая.

4. Нестабильное зависание клапана. Приводит к нестабильности холостых оборотов, вплодь до полной остановки двигателя. Нестабильное зависание клапана форсунки особенно заметно на холостых оборотах. Данное явление сопровождается резким падением холостых оборотов с последующим повышением до 1000 - 1400 оборотов или полной остановкой двигателя. Диагностика, как и в предыдущем случае однако есть нюансы. Если нестабильно зависает одна форсунка то гарантированно диагностируется отключением. Если две и более то только заменой.

В 2006-м году значительно расширился ассортимент устанавливаемых штатно на а/м ВАЗ форсунок - в настоящее время можно встретить 4 типа форсунок Siemens Deka и еще 2 типа форсунок BOSCH. Подробнее можно почитать .

МОДУЛЬ ЗАЖИГАНИЯ

В данном рейтинге отсутствует пока новый модуль зажигания , не получивший пока массового распространения. По утверждению источника, близкого к производителю, эти блоки прекрасно работают до 9000 об./мин. Из-за более "продвинутой" системы управления эти модули могут не работать с простыми тестерами МЗ. Заметим, что НПО Итэлма прекратила выпуск модулей в конце 2004 года, но несмотря на это они до сих пор есть в продаже. Как показали исследования, все модули, выпущенные в 2005 году под маркой Итэлма, являются китайской подделкой. Качество их крайне низкое!

Часто встречается и "сборная солянка", например Йоршкар-Олинские модули содержат "московские" платы электроники, но собранные из отечественных комплектующих. .

КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ

С конца 2004 г. с конвейера ВАЗ начали сходить автомобили, оснащенные ЭСУД на основе ЭБУ Bosch M7.9.7 или Январь 7.2 (функциональные аналоги). Часть этих ЭСУД была установлена на двигатели 1,5 л, а все двигатели 1,6 идут именно в этой комплектации. Одно из коренных отличий от предыдущего поколения ЭСУД - отсутствие модуля зажигания. Электронная часть МЗ теперь находится непосредственно в ЭБУ и используются ЭБУ может следить за изменениями атмосферного давления, которые происходят при изменении барометрического давления и/или изменении высоты над уровнем моря. Указанное барометрическое давление измеряется при включении зажигания до начала прокрутки двигателя. ЭБУ может также "обновить" данные барометрического давления при работающем двигателе, когда дроссель почти полностью открыт на малой частоте вращения двигателя. Датчик абсолютного давления измеряет изменение давления во впускной трубе. Давление изменяется в результате изменения нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Датчик преобразует эти изменения в выходной сигнал определённого напряжения. Закрытое положение дроссельной заслонки при выбеге двигателя даёт относительно низкое напряжение выходного сигнала абсолютного давления, в то время как полностью открытому положению дроссельной заслонки соответствует высокое напряжение сигнала абсолютного давления. Это высокое выходное напряжение возникает потому, что при полном открытии дроссельной заслонки давление внутри впускной трубы примерно соответствует атмосферному. ЭБУ рассчитывает давление во впускной трубе по сигналу датчика. При высоком давлении требуется повышенная подача топлива, а при низком давлении требуется пониженная подача топлива. Расшифровка .

ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ (ЭБУ)

В описании использованы фотографии с СD - диска компании "Инжектор Плюс"