Автомобили. АВТОМОБИЛИ. Особенности конструкции систем впрыска во впускной трубопровод бензиновых двигателей современных автомобилей
 Скачать 1.13 Mb.
|
|
Белорусский национальный технический университет Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей» Гр.10111218 Отчет По лабораторной работе №3 Дисциплина «Автомобили» Тема «ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ СИСТЕМ ВПРЫСКА ВО ВПУСКНОЙ ТРУБОПРОВОД БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ» Выполнил: Демидовец А.М. Проверил: Веремей Г.А. Минск-2020 Цель работы: изучить конструкцию и принцип действия систем впрыска топлива во впускной трубопровод. Оборудование: автомобиль, бензиновый двигатель автомобиля ВАЗ 2110, компоненты систем впрыска, набор инструментов.  Контрольные вопросы1)Устройство и принцип действия электронной системы впрыска во впускной трубопровод. Ответ: Система впрыска топлива (рис. 1.1) автомобилей семейства ВАЗ состоит из бензинового бака 18, электрического бензинового насоса 19, обеспечивающего подачу топлива к электромагнитной форсунке 45, фильтра 15 и регулятора 13 давления топлива. Рис. 3.1. Система впрыска топлива автомобиля ВАЗ Б  ензонасос 19 подает топливо из бензинового бака 18 через подающий топливопровод 16 и топливный фильтр 15 к форсунке 45 при постоянном давлении, поддерживаемом регулятором 13 давления. Избыток бензина возвращается в топливный бак 18 по обрат-ной линии топливопровода 17. Электронный блок 37 выдает команду форсунке 45 на впрыскивание топлива в виде факела 51 во всасывающий патрубок 53 и управляет параметрами впрыскивания в зависимости от режима работы двигателя и нагрузки, поддерживая оптимальное соотношение горючей смеси. Регулятор холостого хода 56 через каналы сообщен с додроссельным 57 и задроссельным 55 пространствами и электрической цепью с ЭБУ 37. Регулятор холостого хода двигателей семейства ВАЗ (рис. 1.2) содержит шаговый электродвигатель 9, соединенный с подвижной конусной иглой 4. Он включает трубопровод 1 с размещенной в нем воздушной заслонкой 16, дроссельный патрубок с входным 3 и выходным 14 каналами. Он также снабжен клапаном с подпружиненной запорной конусной иглой 4 со штоком 12 и пружиной 11, размещенной во втулке 10. Клапан перемещается с помощью шагового электродвигателя.Рис. 1.2. Регулятор холостого хода Дополнительный воздушный поток из до дроссельного пространства 2 по входному каналу 3, через щель 13 и по выходному каналу 14 поступает в за дроссельное пространство 15. В корпусе двигателя 9 размещена электрическая катушка, сообщенная с контактами 5–8 коллектора двигателя. Конусная игла регулятора, установленная в обходном канале подачи воздуха, на режиме холостого хода выдвигается или убирается шаговым электродвигателем 9, управляемым сигналами ЭБУ. Для увеличения частоты вращения KB на режимах холостого хода ЭБУ открывает РХХ, увеличивая подачу воздуха в обход дроссельной заслонки 16. Для понижения частоты вращения коленчатого вала блок управления перемещает иглу, уменьшая количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. Свеча 43 (рис. 1.1) зажигания через модуль 42 зажигания сообщена электрической цепью с ЭБУ 37. Воздушный поток через фильтрующий элемент 2 и шланг 4 поступает во всасывающий патрубок 12 из воздушного фильтра 1,корпус дроссельной заслонки 7 и камеру повышенного давления. Количество поступающего воздуха определяется ДМРВ 3 и регулируется дроссельной заслонкой 7 с помощью педали ее управления. ЭБУ 37 постоянно контролирует положение дроссельной заслонки и интенсивность ее перемещения с помощью потенциометрического датчика 10, смонтированного на конце оси дроссельной заслонки 7. При прокручивании коленчатого вала двигателя со скоростью менее минимальной ЭБУ 37 увеличивает длительность впрыскивания, обогащая горючую смесь, без нажатия на педаль управления дроссельной заслонкой. После пуска двигателя параметры впрыскивания топлива определяют по расходомеру воздуха 3 и датчику температуры 41. Корпус 6 дроссельной заслонки имеет полость 9 охлаждающей жидкости для нагрева перепускного воздухопровода холостого хода. Охлаждающую жидкость подводят через входной патрубок 11, а удаляют через штуцер 8 и выходной патрубок 5 по шлангу. Электронный блок 37 прекращает управление пневматическим клапаном холостого хода при поступлении входного сигнала скорости датчика 38 скорости, смонтированного на коробке передач 39. На автомобиле с прогретым двигателем ЭБУ регулирует параметры впрыскивания топлива по частоте вращения коленчатого вала двигателя, определяемой входными сигналами датчика расходомера воздуха 3 и датчика 48 кислорода, смонтированных на выпускном трубопроводе 47 с теплоизолирующим экраном 52 системы нейтрализации 49 ОТ. Замок зажигания 34 сообщен с главным реле 35 2)Устройство и принцип действия электрического топливного насоса. Ответ: В системах впрыска бензиновых двигателейприменяются преимущественно электрические насосы шиберного типа с рабочими органами в виде роликов (рис. 1.3).  Рис. 1.3. Электрический насос бензиновой системы впрыска топлива: 1 –вход бензина; 2 –предохранительный клапан; 3 –насос; 4 –якорь; 5 –обратный клапан; 6 –выход бензина Насос и электродвигатель установлены в корпусе и погружены топливо. Электродвигатель охлаждается топливом, при этом опасность взрыва исключена ввиду отсутствия здесь горючей смеси. Реле топливного насоса прерывает цепь напряжения питания топливного насоса в режиме, когда двигатель не работает, а зажигание включено. Насос состоит из герметично закрытого корпуса, внутри которого установлен непосредственно сам насос 3, и электродвигателя 4, приводящего во вращение насос. Редукционный клапан 2 предохраняет систему от чрезмерного повышения давления, а обратный клапан 5 препятствует стеканию топлива в бак после остановки насоса. Принцип работы насоса поясняют схемы на рис.1.4.  Рис. 1.4. Схема работы насоса: а– всасывание топлива; б – нагнетание топлива; 1 – вход бензина; 2 – ротор насоса; 3 – ролики; 4 – опорная поверхность роликов; 5 – выход бензина Ротор насоса 2 расположен эксцентрично относительно корпуса 4 и вращается вместе с якорем электромотора.Ролики перемещаются в канавках ротора, постоянно прижимаясь к опорной поверхности статора. При вращении ротора увеличивается объем серповидной полости, ограниченной поверхностью статора 4, ротором 2 и двумя роликами, расположенными выше и ниже впускного отверстия 1 (рис. 1.4, а), при этом указанная полость заполняется топливом. Когда ротор, а вместе с ним и ролики, займет положение, показанное на рис. 1.4, б, объем серповидной полости между роликами будет уменьшаться, что обеспечивает подачу топлива в нагнетательную магистраль. 3)Устройство и принцип действия форсунки. Ответ: Форсунка(рис. 1.5)представляет собой электромагнитный клапан. Форсунка предназначена для впрыска дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Дозирование количества топлива зависит от длительности электрического импульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита форсунки. Впрыск топлива форсункой синхронизирован с положением поршня в цилиндре двигателя. Форсунка состоит из корпуса 3, крышки 6, обмотки катушки 4, электромагнита, сердечника 8 электромагнита, иглы 2 запорного клапана, корпуса 9 распылителя, насадки 1 распылителя и фильтра 5. При работе двигателя топливо под давлением поступает в форсунку через фильтр 5 и проходит к запорному клапану, который находится в закрытом положении под действием пружины 7. При поступлении электрического импульса в обмотку катушки 4 электромагнита возникает магнитное поле, которое притягивает сердечник 8 и вместе с ним иглу 2 запорного клапана. При этом отверстие в корпусе 9 распылителя открывается, и топливо под давлением впрыскивается в распыленном виде во впускной трубопровод. После прекращения поступления электрического импульса в об-мотку катушки электромагнита магнитное после исчезает, и под действием пружины 7 сердечник 8 электромагнита и игла 2 запорного клапана возвращаются в исходное положение. Отверстие в корпусе 9 распылителя закрывается, и впрыск топлива из форсунки прекращается.  Рис. 1.5. Форсунка электронной системы впрыска: 1 –насадка; 2 –игла; 3, 9 –корпуса; 4 –обмотка катушки; 5 –фильтр; 6 –крышка; 7 –пружина; 8 –сердечник 4) Устройство и принцип действия расходомера воздуха. Ответ: К  роме описанного выше расходомера воздуха на большинстве современных автомобилей при-меняется расходомер воздуха с пленочным термоанемометром. Расходомеры такого типа вмонтированы в измерительный патрубок 2 (рис. 1.6). Возможен также вариант встроенного измерительного патрубка, который устанавливается внутри воздушного фильтра. Воздух, входящий во впускной коллектор, обтекает чувствительный элемент датчика 5, который вместе с вычислительным кон-туром 3 является основным компонентом датчика. Входящий воздух проходит через обводной канал 7 за чувствительным элементом датчика. Чувствительность датчика при наличии сильных пульсаций потока может быть улучшена применением соответствующей конструкции обводного канала, при этом определяются также и обратные токи воздуха. Датчик соединяется с ЭБУ через выводы 1.Рис. 1.6. Схема массового расходомера воздухапленочным термоанемометром: 0– выводы электрического разъема; 2 – измерительный патрубок или корпус воздушного фильтра; 3 – вычислительный контур (гибридная схема); 4 –вход воздуха; 5 –чувствительный элемент датчика; 6 –выход воздуха; 7 –обводной канал; 8 –корпус датчика Принцип работы массового расходомера воздуха заключается в следующем. Микромеханическая диафрагма датчика 5 на чувствительном элементе 3 нагревается центральным нагревающим резистором. При этом имеет место резкое падение температуры на каждой стороне зоны нагрева 4. 5)Устройство и принцип действия лямбда-зонда. Ответ:  Датчик кислорода (триггерный (переключающийся) датчик) (рис. 1.7) представляет собой элемент из порошка двуокиси циркония, спеченного в форме пробирки, наружная и внутренняя поверхность которой покрыты пористой платиной или ее сплавом, что выполняет роль катализатора и токопроводящих электродов. Внешняя поверхность датчика покрыта тонким защитным слоем керамики. Двуокись циркония при высоких температурах приобретает свойство электролита, а датчик становится гальваническим элементом. Внешняя поверхность датчика соприкасается с отработавшими газами, а внутренняя с атмосферным воздухом. Принцип работы датчика кислорода показан на рис. 3.7. На поверхности электродов 2 и 3 (пористая платина) всегда присутствует остаточный кислород, связанный с водородом, углеродом или азотом. При высоких температурах (более 350 °С) в случае обогащения смеси возле электрода 2 возникает недостаток кислорода. Отрицательно заряженные ионы кислорода начинают перемещаться к электроду 2, заряд на котором по отношению к электроду 3 становится отрицательным, что приводит к возникновению э. д. с. (обычно до 1 В).Рис. 1.7. Датчик кислорода: 1 –твердый электролит двуокиси циркония; 2 –платиновый наружный электрод; 3 –платиновый внутренний электрод; 4 –контакты; 5 –корпусной контакт; 6 –выпуск отработавших газов 6)Устройство и принцип действия электропривода дроссельной заслонки. Ответ: Электронный привод дроссельной заслонки состоит из: – педального модуля; – модуля дроссельной заслонки; – корпуса дроссельной заслонки; – блока управления двигателем; – контрольной лампы электронного привода дроссельной заслонки. Педальный модуль посредством датчиков непрерывно определяет положение педали акселератора и передает соответствующий сигнал блоку управления двигателя. Он состоит из: – педали акселератора; – датчика положения педали акселератора; – датчика положения педали акселератора. Два одинаковых датчика используются для обеспечения надежной работы системы, но для работы системы достаточно работоспособности одного датчика. Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу. При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается на блок управления двигателя. Используя сигнал от обоих датчиков положения педали акселератора блок управления двигателя узнает положение педали в каждый момент времени. Корме потенциометрических датчиков со скользящим контактом для измерения положения дроссельной заслонки могут применяться магниторезистивные датчики, которые работают бесконтактно. Разновидностью педального модуля является бесконтактный модуль с индукционными катушками. Преимуществом такого модуля является отсутствие контактов, что повышает надежность системы. Модуль управления дроссельной заслонки расположен на впуск-ном трубопроводе и служит для обеспечения подачи нужного количества воздуха в цилиндры. Модуль управления дроссельной заслонки обеспечивает необходимую массу воздуха, поступающего в цилиндры. Модуль состоит из: – корпуса дроссельной заслонки ; – дроссельной заслонки ; – привода дроссельной заслонки. Привод дроссельной заслонки воздействует на дроссельную заслонку в соответствии с командами блока управления двигателя. Положение дроссельной заслонки отслеживается с помощью датчиков педали акселератора. |