WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«Датчики «обедненной» смеси «Бедность не порок!» Общее описание и принцип действия Как вы помните, обычный кислородный датчик характеризуется наличием ...»

Датчики «обедненной» смеси

«Бедность не порок!»

Общее описание и принцип действия

Как вы помните, обычный кислородный датчик

характеризуется наличием двух устойчивых состояний.

При обогащенной смеси он вырабатывает повышенное

напряжение, а при избытке кислорода – пониженное.

Эта «переключательность» приводит к тому, что блок

управления (БУ) не в состоянии определить точный

состав смеси и необходимую в данный момент степень её

изменения.

По мере повышения требований к содержанию вредных веществ в отработавших газах и дальнейшего развития конструкции бензиновых двигателей внутреннего сгорания такие обычные кислородные датчики перестали удовлетворять требованиям к инжекторным системам, так как не позволяли определять точный состав смеси.

Внедрение технологии1 двигателей обедненной смеси (Lean Burn) потребовало разработки датчиков новой конструкции. Основной параметр (крутизна) выходной характеристики обычного кислородного датчика не позволяет оценивать (определять) состав отработавших газов при работе двигателя на обедненных смесях. С помощью этих датчиков БУ может определять только приблизительный состав смеси, то есть богатая она или бедная, но не может определить на сколько состав смеси отличается от стехиометрической величины (14.7:1) при работе на обедненной смеси. Датчики обедненной смеси (Фото 1, 2) были разработаны для топливных систем двигателей2, работающих на "обедненных смесях", в которых необходимо особенно точное измерение соотношения поступающих в двигатель воздуха и топлива. Это были первые промышленные датчики с пропорциональной выходной характеристикой. Такие датчики выпускают известные фирмы Bosch, NGK, Denso, HJS и другие. Иногда конструктивно они практически неотличимы

–  –  –

В этих двигателях за счет изменения конструкции и алгоритмов управления удалось значительно улучшить показатели экономичности.

Применяются в некоторых моделях Honda Civic VX (1992-1995) и Civic HX (1996-1998), Toyota Carina II (1987-1992), Toyota Carina E (1992-1997).

Некоторые производители, например, Honda, используют 5-контактные (LAF-Sensors) Датчики «обедненной» смеси

–  –  –

При обогащенной смеси, как обычный кислородный датчик, генерирует выходное напряжение более 0,45 В. При обедненной смеси – работает как источник тока. Причем ECM для увеличения чувствительности датчика подает на него соответствующее напряжение.

К сожалению, в области богатой смеси выходной ток этого датчика насыщается, а это снижает точность определения состава отработавших газов в этом диапазоне состава смеси.

Двигатели обедненной смеси Рассматриваемые датчики применялись Toyota в двигателях 4A-FE и 7A-FE модифицированные соответствующим образом. В этих двигателях проведены изменения конструкции головки блока цилиндров, геометрии верхней поверхности цилиндров, места установки форсунок и нашли применение специальные алгоритмы управления составом воздушно-топливной смеси. При этом удалось за счет незначительного

5. Выходная характеристика датчика уменьшения максимальной мощности (на 8%) и крутящего обедненной смеси при разном составе смеси момента (на 4%) значительно улучшить показатели экономичности (расход топлива снизился на 3% в загородном цикле и на 11% - в городском).

Неплохая цена, хотя внедрение этой конструкции двигателей (Lean Burn) потребовало разработки этих датчиков кислорода нового поколения.





Двигатель обедненной смеси во многом отличается от обычного. Особенно это качается конструкции головки блока цилиндров, в которой за счет изменения геометрии части воздушных каналов впускного коллектора удается расслоить в цилиндрах заряд топливно-воздушной смеси.

Для управления направлениями воздушных потоков используются дополнительные заслонки, изменение положения которых, осуществляется с помощью вакуумной диафрагмы.

Топливные форсунки устанавливаются непосредственно в головку блока цилиндров и впрыскивают топливо непосредственно перед впускными клапанами. При этом форсунки в обычном режиме включаются поочередно (распределенный впрыск). Основное внешнее различие между обычными и обедненными двигателями заметно по расположению форсунок: в обычном двигателе они расположены во впускном коллекторе, тогда как в двигателе с обедненной смесью - в головке блока цилиндров.

БУ обеспечивает два режима подачи топлива:

1.Обедненный, при котором используется расслоение воздушно-топливного заряда.

2.Обычный, при котором поддерживается стехиометрический состав смеси.

Примеры диагностики датчиков обедненной смеси Рассмотрим примеры проверок. Например, Toyota Carina II (T1EAT171) выпуска 1989 года с двигателем 4A-FE (1,6л) с системой Lean Burn. Симптомы: неустойчивый ХХ, повышенный расход топлива, в памяти код самодиагностики "21" (неисправность кислородного датчика).

На рис. 6 показаны графики зависимости: длительности открытого состояния форсунок (t3, мсек.), напряжение на датчике кислорода (k4, вольт), частоты вращения коленчатого вала (W2, об/мин) в течение 20 секунд при различных режимах работы двигателя.

Обращает на себя аномально большое время открытого состояния форсунок при ХХ прогретого двигателя (3,7 мсек, участок "a"), низкое напряжение (120…140 милливольт) на Sensor Lean Mixture Рис. 6. Данные автомобиля Toyota Carina II с двигателем 4A-FE (Toyota Parts No.89463-20050 ND192500-020012L). А также скачок этого напряжения в режиме "принудительного ХХ" (участок d), т.е. в ситуации, когда при закрытой дроссельной заслонке и еще большой скорости вращения коленвала кратковременно прекращается подача топлива. Это увеличение напряжения на датчике объясняется тем, что в этом режиме смесь крайне обеднена и БУ пытается определить степень этого, подавая на датчик соответствующее напряжение.

Датчики «обедненной» смеси

–  –  –

отключенном датчике (рис. 9). Система сразу же откликнулась на это значительным увеличением времени открывания форсунок при ХХ (с 3,1...3,2 мс до 3,9 мс). Внимательный читатель обратит внимание как много общего в поведении этого датчика в этой ситуации с тем неисправным, график которого на рис. 6.

После проверки "меток" ГРМ оказалось, что вялость этого автомобиля вызвана неправильной установкой (на два «зуба») фаз газораспределительного механизма. Очередной результат «мастеров ремонта на коленке». После восстановления системы ГРМ автомобиль ожил и вновь стал показывать известную резвость.

С последствиями неправильной регулировки начального угла опережения зажигания пришлось столкнуться и на Toyota Carina E (JT153ATK0...). Симптомы: небольшая (я бы сказал, практически неощутимая) вибрация при ХХ прогретого двигателя, некоторая "вялость" автомобиля, но при этом средний расход топлива примерно 8 л/100 км. Параметры инжекторной системы были близки к идеальным, что косвенно подтверждается указанной (по словам владельца) экономичностью. Но оказалось, что есть резервы! При проверке регулировки начального угла опережения зажигания выяснилось, что установлено 5° "до верхней мертвой точки" (BTDC). После регулировки показатели заметно улучшились. В таблице 1 приведены результаты проверок до и после регулировки.

Параметр До регулировки После регулировки Базовое опережения зажигания, ° BTDC Время открывания форсунок, мсек 3.2 3.0 Скорость вращения, об/мин 756 760 Разрежение во впускном коллекторе мм рт. ст. 260 250 Напряжения на датчике кислорода, В 0.1 0.8 0.1 0.8 Быстродействие системы, мсек менее 120 менее 120 Заметно уменьшилось так называемое «время впрыска». При этом скорость ХХ не изменились (что естественно, так как ее регулировкой «занимается" ECM), несколько улучшилось (уменьшилось) разрежение во впускном коллекторе. Ощутимо улучшились динамические качества автомобиля. При этом диапазон напряжения на датчике и скорость его переключения не изменились. То есть они остались на том же уровне, но в зоне меньшего времени впрыска.

Естественный результат адаптации системы к своему новому состоянию (подробнее рассмотрено в статье “Современный автосервис № 2007).

Небезынтересны наблюдения 1989 Toyota Carina II (JT1EAT171) с двигателем 4A-FE, 1,6 л (Lean Burn). Каких-то особых замечаний к автомобилю у владельца не было. Но к этим "эскулапам" только попади. При проверке параметров системы впрыска выявлено, что время открытого состояния форсунок при ХХ прогретого двигателя, мягко говоря, слишком большое, и составляет 3,7...3,8 миллисекунд! Проверка датчиков и исполнительных устройств показала их полную исправность. К сожалению, не удалось проверить диапазон выходного тока датчика обедненной смеси (Toyota Part No. 89463-20030).

Примечательна реакция двигателя на повышение давления в топливной системе:

• время впрыска уменьшилось до 3,4 мс

• увеличение оборотов ХХ (примерно на 100 об/мин)

• улучшение (увеличение) разрежения во впускном коллекторе, что нашло своё отражение в уменьшении выходного напряжения датчика разрежения во впускном коллекторе.

То есть с одной стороны двигатель "хочет" топливо (увеличение оборотов ХХ при повышении давления), но только должным образом распыленное, а с другой стороны, его многовато, так как в этой ситуации ECM существенно уменьшил время открытого состояния форсунок.

Результаты простой промывки (очистки) форсунок жидкостью Wynns не заставили себя ждать. И они выразились в

• уменьшении времени открывания форсунок при ХХ двигателя до 3,4 мс;

• некотором улучшении разрежения во впускном коллекторе;

• увеличении скорости вращения двигателя (пришлось уменьшить «обороты» почти на 200 об/мин).

И тем не менее, при повышении давления в топливной системе (при кратковременном снятии вакуумного шланга с регулятора давления в топливной системе), время впрыска снова уменьшается, но уже до 3,2 мс! Естественная реакция «здорового организма» так как ECM

Датчики «обедненной» смеси

получает информацию об обогащении смеси и корректирует базовый состав смеси, используя кратковременный топливный баланс. (изменяя в сторону уменьшения подачу топлива) Итак, из всего описанного следует, что датчики обедненной смеси значительно отличаются от ранее рассмотренных в других статьях так называемых «Лямбда-зондов» (Oxygen Sensors) и позволяют регулировать состав смеси в особо опасном режиме – при ее обеднении. Технология их проверки значительно отличается и требует понимания сути происходящих в них процессов.

Стоит заметить, что со временем основной недостаток рассмотренных датчиков – невозможность точного определения состава смеси в области обогащения заставил разработчиков продолжить работы в этом направлении. В результате на смену датчикам Sensors Lean Mixture пришли Air/Fuel Ratio Sensors лишенные этого недостатка. Но для точного понимания основ функционирования и методик их проверки было целесообразно «разобраться» с их прародителями ;-), чему и посвящена эта статья.

В таблице представлены возможные варианты датчиков обедненной смеси все еще популярных моделей Toyota.

OEM-номер Наименование Дата выпуска Модель 89463-29055 Avensis 9710-9805 AT221... MTM AT221... ATM 89463-29065 Avensis 9710- AT221... ATM 89463-29055 Avensis 9805- AT220... RHD AT221... MTM 89463-29025 Carina 2 8712-8911 AT171... EFI 89463-29035 Carina 2 8911-9211 AT171... LHD MTM 89463-29045 Carina E SED /LB 9202-9411 AT190...JPP SED.LB.MTM 89463-29045 Carina E (UKP) 9212-9412 AT190...UKP SED.LB.MTM 89463-29055 Carina E (UKP) 9412-9601 AT190... UKP. MTM AT191... UKP 89463-29055 Carina E (UKP) 9605-9710 AT19#... UKP. MTM 89463-29065 Carina E (UKP) 9605-9710 AT191... UKP. ATM 89463-29045 Carina E (JPP)WG 9211-9411 AT190... JPP. WG 89463-29055 Carina E (JPP)WG 9411-9601 AT19#... JPP. WG


Похожие работы:

«АРБИТРАЖНЫЙ СУД ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ 300041, Россия, г. Тула, Красноармейский пр., 5 Тел./Факс (4872) 250-800; E-mail: info@tula.arbitr.ru; http://www.tula.arbitr.ru ОПРЕДЕЛЕНИЕ г. Тула Дело № А68-4064/10-142/Б-10 Д...»

«Организация Объединенных Наций A/HRC/WG.6/17/SAU/3 Генеральная Ассамблея Distr.: General 24 July 2013 Russian Original: English Совет по правам человека Рабочая группа по универсальному периодическому обзору Семнадцатая сессия Женева, 21 октября – 1 ноября 2013 года Резюме, подготовленное Управлением Верховно...»

«Четырнадцатый международный форум "Новые идеи нового века \ New Ideas of New Century" The 14th international forum “New Ideas of New Century” ПРОТОКОЛ The report Заседания жюри выставки печатных изданий преподавательского соста...»

«ISSN 0038-982X (2011): 2 p. 1-23 UDK 314.4(470+571) DOI:10.2298/STNV1102001S Originalni nauni rad Primljeno: 28.10.2011. ПРЕДОТВРАТИМАЯ СМЕРТНОСТЬ В РЕГИОНАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Т. П. САБГАЙДА,* А. Е....»

«Муниципальное общеобразовательное учреждение – Сукроменская средняя общеобразовательная школа Бежецкого района Тверской области Принято Согласовано Утверждаю на заседании ШМО Заместитель директора Приказ №60/31 Протокол №1 по учебно – от 31.08.2016 воспитательной работе Директор школы 31.08.2016 Путинцев...»

«Портал самообслуживания для унифицированных коммуникаций Cisco – Руководство пользователя, Выпуск 10.5(1) Портал самообслуживания для унифицированных коммуникаций 2 Параметры Портала самообслуживания для унифицированных коммуникаций 2 Телефоны 4 Дополнительные параметры 13 Revised: January 22, 2015, OL-32117-01 Портал самообслу...»

«"О текущем моменте" № 1 (85), 2009 г. "Под здравым смыслом всякий разумеет только свой собственный"??? 1 — есть ли альтернатива? В предлагаемой вниманию читателя аналитической записке мы не будем заниматься рассмотрением разного рода "мелких" событий ближайшего прошлого таких, как: фактическая победа И.В.Сталина в п...»







 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.