ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.05.2020
Просмотров: 2012
Скачиваний: 6
21
ким
образом
рассчитывается
косвенно
расход
воздуха
.
Этот
метод
называет
-
ся
также
методом
потребления
или
методом
"
скорость
-
плотность
" [1].
В
из
-
мерителе
используется
полупроводниковый
датчик
давления
,
основанный
на
пьезоэлектрическом
эффекте
кремниевого
кристалла
.
На
поверхности
кри
-
сталла
сформирован
мостик
сопротивлений
,
ток
через
которые
изменяется
под
воздействием
деформации
.
Этот
ток
усиливается
и
вводится
температур
-
ная
компенсация
.
Так
формируется
выходной
сигнал
.
Датчик
Кармана
основан
на
образовании
акустических
вихрей
во
впуск
-
ном
трубопроводе
.
Если
в
поток
потребляемого
двигателем
воздуха
помес
-
тить
генератор
вихрей
(
завихритель
),
то
за
ним
образуются
несимметричные
упорядоченные
вихри
,
называемые
рядом
Кармана
.
Количество
вихрей
пре
-
образуется
в
выходные
электрические
сигналы
или
импульсы
датчика
.
Основой
конструкции
термоанемометрического
датчика
является
поме
-
щенная
в
поток
поступающего
в
двигатель
воздуха
платиновая
проволока
,
нагреваемая
электрическим
током
.
Проволока
охлаждается
в
зависимости
от
расхода
воздуха
,
и
ее
сопротивление
изменяется
.
Таким
образом
,
расход
воз
-
духа
можно
определить
по
величине
тока
через
проволоку
.
Нагреваемая
про
-
волока
,
представляющая
собой
одно
плечо
измерительного
мостика
,
облада
-
ет
малой
теплоемкостью
и
,
следовательно
,
малой
инерционностью
.
Другим
важным
свойством
такого
датчика
является
возможность
измерять
массовый
расход
воздуха
.
Недостатком
является
оседание
на
проволоке
взвешенной
в
воздухе
пыли
,
что
снижает
точность
измерения
,
а
также
возможность
пере
-
горания
проволоки
при
вспышках
горючей
смеси
во
впускном
трубопроводе
.
3.5.
Управление
углом
опережения
зажигания
В
механической
системе
зажигания
опережение
зажигания
обес
-
печивается
центробежным
регулятором
(
в
зависимости
от
частоты
вращения
коленчатого
вала
двигателя
)
и
вакуумным
регулятором
(
в
зависимости
от
на
-
грузки
на
двигатель
).
Эти
устройства
,
являясь
механическими
,
не
обеспе
-
чивают
высокую
точность
управления
из
-
за
зазоров
,
износа
,
трения
и
т
.
п
.
Использование
электронных
систем
и
оптимизация
управления
позво
-
ляют
улучшить
характеристики
двигателя
и
повысить
его
надежность
,
благо
-
даря
снижению
числа
механических
деталей
.
Электронная
система
обеспечи
-
вает
хранение
в
электронном
блоке
управления
значения
оптимального
угла
опережения
зажигания
в
зависимости
от
состояния
двигателя
.
Этот
угол
реа
-
лизуется
в
электронном
блоке
управления
в
процессе
эксплуатации
автомо
-
биля
с
учетом
сигналов
от
датчиков
.
Для
управления
углом
опережения
зажигания
определяется
состояние
двигателя
на
основании
данных
о
частоте
вращения
коленчатого
вала
и
сиг
-
налов
ряда
датчиков
.
Вычисляется
оптимальный
угол
опережения
зажигания
,
сигнал
выдается
на
катушку
зажигания
.
Угол
опережения
зажигания
α
определяется
по
формуле
:
22
α
=
α
0
+
∆α
,
где
α
0
-
базовый
угол
опережения
зажигания
;
∆α
-
поправка
угла
опережения
зажигания
.
Рис
.3.12
Рис
.3.13
Базовый
угол
опережения
зажигания
α
0
на
холостом
ходу
зависит
от
частоты
ω
вращения
коленчатого
вала
двигателя
,
как
показано
на
рис
.3.12.
Для
обеспечения
устойчивости
работы
этот
угол
при
определенной
частоте
постоянен
.
При
движении
оптимальный
угол
опережения
зажигания
в
зави
-
симости
от
частоты
вращения
вала
двигателя
и
количества
потребляемого
воздуха
определяется
,
как
показано
на
рис
.3.13.
При
механическом
управле
-
нии
такую
зависимость
угла
опережения
зажигания
реализовать
чрезвычайно
трудно
.
Поправка
угла
опережения
зажигания
∆α
при
холодном
двигателе
для
улучшения
его
тяговых
свойств
должна
изменяться
,
как
показано
на
рис
.3.14.
При
высоких
температурах
зажигание
делается
более
поздним
.
Для
того
,
чтобы
обеспечить
зажигание
в
момент
,
рассчитанный
элек
-
тронным
блоком
управления
,
в
коммутатор
системы
зажигания
подаются
управляющие
импульсы
начала
и
конца
пропускания
тока
через
катушку
за
-
жигания
.
В
системе
управления
зажиганием
,
как
и
в
системе
управления
впрыском
,
используются
те
же
датчики
:
угла
поворота
коленчатого
вала
,
расхода
возду
-
ха
,
температуры
охлаждающей
жидкости
и
угла
открытия
дроссельной
за
-
слонки
.
По
сигналу
зажигания
от
электронного
блока
управления
выходной
транзистор
коммутатора
включает
и
выключает
ток
,
протекающий
в
первич
-
ной
обмотке
катушки
зажигания
,
что
приводит
к
возникновению
высокого
напряжения
во
вторичной
обмотке
.
Коммутатор
зажигания
укомплектован
узлом
,
который
задает
время
открытия
выходного
транзистора
в
зависимости
от
сигнала
управления
,
подаваемого
на
вход
.
23
Рис
.3.14
Рис
.3.15
Поправка
угла
опережения
зажигания
зависит
от
температуры
прогре
-
ва
двигателя
на
холостом
ходу
(
рис
.3.14),
при
высоких
температурах
(
рис
.3.15)
и
т
.
д
.
На
рис
.3.16
показана
структурная
схема
системы
зажигания
,
вклю
-
чающего
катушку
зажигания
,
коммутатор
и
т
.
д
.
Рис
3.16
В
коммутаторе
зажигания
есть
узел
,
который
задает
время
открытия
вы
-
ходного
транзистора
в
зависимости
от
сигнала
управления
,
подаваемого
на
вход
.
Кроме
того
,
узел
диагностики
,
фиксируя
противоЭДС
,
возникающую
при
включениях
и
выключениях
тока
первичной
обмотки
катушки
зажига
-
ния
,
информирует
электронный
блок
управления
двигателя
о
нормальной
ра
-
боте
системы
зажигания
.
При
нарушениях
работы
коммутатора
зажигания
электронный
блок
управления
,
во
избежание
перегрева
нейтрализатора
,
пре
-
кращает
впрыск
топлива
.
Контроль
детонации
сводится
к
управлению
,
обеспечивающему
угол
опережения
зажигания
,
очень
близкий
к
предельному
,
за
которым
про
-
24
исходит
детонация
.
При
этом
повышается
КПД
двигателя
,
его
мощность
и
экономичность
,
а
также
появляется
возможность
применения
топлива
с
раз
-
личными
октановым
числом
.
Рис
.3.17
Способ
управления
состоит
в
том
,
что
установленный
на
блоке
цилинд
-
ров
датчик
детонации
распознает
колебания
,
возникающие
при
детонации
,
и
посылает
соответствующие
сигналы
на
вход
электронного
блока
управления
.
В
этом
блоке
после
их
обработки
в
зависимости
от
степени
детонации
выра
-
батываются
команды
на
изменение
угла
опережения
зажигания
.
Управление
чаще
всего
выполняется
по
схеме
,
представленной
на
рис
.3.17.
При
детонации
в
специфическом
спектре
частот
появляется
состав
-
ляющая
с
необычно
высокой
амплитудой
.
Выделяя
эту
частотную
область
с
помощью
полосового
фильтра
,
можно
получить
сигнал
для
распознавания
детонации
.
На
рис
.3.18
показан
возможный
вид
временной
диаграммы
сиг
-
нала
на
выходе
датчика
детонации
при
постоянной
частоте
вращения
колен
-
чатого
вала
двигателя
.
Конструкция
датчика
детонации
показана
на
рис
.3.19.
Основой
такого
датчика
является
пьезоэлемент
2,
преобразующий
колебания
опорной
пла
-
стины
1
в
электрический
сигнал
.
25
Рис
.3.18
Рис
.3.19
4.
УПРАВЛЕНИЕ
МЕХАНИЗМАМИ
И
СИСТЕМАМИ
4.1.
Экономайзер
принудительного
холостого
хода
с
электронным
управлением
При
движении
автомобиля
значительное
время
занимает
режим
при
-
нудительного
холостого
хода
,
когда
коленчатый
вал
двигателя
вращается
за
счет
кинетической
энергии
автомобиля
.
Такой
режим
наблюдается
при
дви
-
жении
автомобиля
с
высокой
скоростью
при
включенной
передаче
и
отпу
-
щенной
педали
акселератора
,
т
.
е
.
когда
двигатель
работает
в
режиме
тормо
-
жения
.
Экономайзер
принудительного
холостого
хода
предназначен
для
пре
-
кращения
подачи
топлива
в
двигатель
на
этом
режиме
.
При
этом
обеспечива
-
ется
уменьшение
расхода
топлива
на
2
−
3 %,
а
снижение
выброса
токсичных
веществ
на
15
−
30 %.
Такой
режим
определяют
исходя
из
двух
условий
:
час
-
тота
вращения
коленчатого
вала
двигателя
должна
быть
больше
частоты
,
со
-
ответствующей
холостому
ходу
,
а
дроссельная
заслонка
должна
быть
закры
-
та
.
Прекращение
подачи
топлива
обеспечивается
электромагнитными
кла
-
панами
,
установленными
в
каналах
холостого
хода
карбюратора
в
экономай
-
зере
.
На
легковых
автомобилях
для
этого
обычно
их
используется
два
.
Один
из
них
,
вакуумный
,
устанавливается
в
канале
холостого
хода
,
а
другой
,
элек
-
тромагнитный
, -
в
магистрали
,
соединяющей
впускной
коллектор
с
диафраг
-
менной
камерой
вакуумного
клапана
.
Электронный
блок
экономайзера
принудительного
холостого
хода
ос
-
нован
на
обработке
сигналов
двух
датчиков
:
тахометра
,
основанного
на
из
-
мерении
частоты
импульсов
в
низковольтной
цепи
системы
зажигания
,
и
датчика
положения
дроссельной
заслонки
.
Блок
вырабатывает
сигналы
,