Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блок управления двигателем характеристики

Что такое и для чего нужен ЭБУ в автомобиле?

Блок управления двигателем – краеугольный камень современной системы питания ДВС. Именно внутри ECU (Engine Control Module) обрабатываются сигналы датчиковой аппаратуры и генерируются команды для исполнительных механизмов. Момент искрообразования, время открытия форсунок, работа клапана продувки адсорбера, ЕГР и других элементов зависят от корректной работы ЭБУ. Рассмотрим, как работает электронная система управления двигателем (ЭСУД), устройство, принцип работы ее основных компонентов, а также их распространенные неисправности.

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Общие сведения о блоках управления

Время карбюраторов, трамблеров и классических дизелей безвозвратно уходит в прошлое с наступлением эпохи компьютеров. «Безмозглые» системы, обеспечивающие работу агрегатов, систем и прочих элементов конструкции автомобиля, интенсивно сдаются под власть электроники, способной отдавать точные и быстрые команды в зависимости от текущих потребностей машины, диктуемых внешними, внутренними и дорожными условиями эксплуатации, а также волей водителя.

Пристальное внимание электронного «мозга» уделяется многим устройствам и системам автомобиля, входящим в состав двигателя, шасси и кузова – системы питания, зажигания, охлаждения, рулевое управление, тормоза, подвеска, системы обеспечения комфорта и безопасности и т.д. и т. п. Современные системы цифровой обработки данных значительно расширяют возможности управления всеми этими системами и механизмами автомобиля.

Каковы же принципы электронного управления элементами конструкции автомобиля при помощи компьютера? Давайте попробуем заглянуть в «мозг» автомобиля, чтобы понять, как он управляет сложными процессами и механизмами этого популярного транспортного средства.

Работа электронного блока управления (ЭБУ) автомобиля ничем особым не отличается от работы бытового персонального компьютера.
Ядром автомобильного ЭБУ (как и любого компьютера) является микропроцессор, размещенный на компактной печатной плате, изготовленной по сверхточной микроэлектронной технологии.
В постоянной памяти блока управления (ЭБУ) размещена специальная программа управления, выполнение которой обеспечивает микроконтроллер.

Все необходимые для работы устройств и систем параметры контролируются одновременно, и это позволяет оптимально ими управлять.
Блок управления принимает и обрабатывает сигналы многочисленных датчиков, информирующих о текущем состоянии различных систем и устройств автомобиля, и при помощи набора наиболее оптимальных действий, заложенных в программу, вырабатывает управляющие сигналы для исполнительных механизмов.

Требования к электронному блоку управления

К ЭБУ предъявляются достаточно жесткие технические требования, поскольку он подвергается высоким механическим и температурным нагрузкам, а также может работать в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Блок управления должен безотказно функционировать при:

  • недостаточном или чрезмерном заряде аккумуляторной батареи (в достаточно широком интервале напряжений бортовой сети);
  • экстремальных температурах окружающей среды и резких перепадах температуры;
  • воздействии агрессивных эксплуатационных материалов (масло, топливо и др.);
  • повышенной влажности окружающей среды;
  • механических нагрузках (например, вибрации от двигателя).

ЭБУ должен работать при пуске двигателя от недостаточно заряженной аккумуляторной батареи (например, при холодном пуске) и при высоком напряжении заряда (колебаний напряжения бортовой сети).
При проектировании ЭБУ предъявляются высокие требования к электромагнитной совместимости с другими приборами автомобильного электрооборудования и к уровню излучения высокочастотных помех.

Электронный блок управления должен работать достаточно быстро.
В режиме реального времени системы автомобиля требуют моментального отклика управления, поэтому реакция регулирования ЭБУ должна гарантированно осуществляться одновременно с физическим процессом, точнее, в пределах определенного промежутка времени, т. е. своевременно. Эти качества ЭБУ зависят от комплектации компьютера и его производительности.

Размеры и вес любого элемента конструкции автомобиля существенно влияют на его компоновку, динамические и эксплуатационные качества, а также стоимость. ЭБУ выполняются по возможности малогабаритными и легкими.
С этой целью применяют следующие технические и технологические решения (рис. 1):

  • Многослойность. Проводящие слои толщиной 0,035…0,07 мм располагаются друг над другом с соответствующей изоляцией.
  • Конструктивные элементы SMD. Мелкие поверхностные элементы (Surface Mounted Devices) припаиваются или приклеиваются непосредственно к печатной плате, либо на малогабаритную подложку.
  • ASIC. Специально спроектированные интегральные модули объединяют в себе множество функций, которые описаны в следующих статьях.

Как и любой элемент конструкции автомобиля, электронный блок управления должен обладать достаточной надежностью в эксплуатации. Высокую надежность придают необходимые дополнительные (в большинстве случаев параллельно протекающие) вычислительные процессы и интегрированная диагностика неисправностей управляемых элементов и систем.

Рис. 1. Электронный блок управления (ЭБУ)

Электронные блоки управления должны надежно работать в температурном диапазоне от —40 °С до + 60. 125 °С (в зависимости от области применения), а также выдерживать значительные колебания температуры при работе узлов автомобиля на разных нагрузочных режимах.
На некоторых участках печатной платы микроконтроллера температура может значительно повышаться из-за нагрева электронных элементов.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холодную toyota

Электромагнитные источники помех (например, какой-либо электромеханический исполнительный механизм) или излучатели (например, мобильный телефон) не должны мешать работе ЭБУ, так же как и сам блок управления не должен оказывать влияние на работу другой электроники.

ЭБУ прикрепляемые к узлам автомобиля, подверженным вибрации должны выдерживать высокие ускорения (например, ЭБУ прикрепленный к двигателю выдерживает вибрацию до 30 g, к ТНВД – до 100 g).

Не менее важное требование к автомобильным блокам управления — стойкость к агрессивным средам. В зависимости от места крепления корпус ЭБУ и его начинка должны противостоять повышенной влажности, агрессивным жидкостям (например, маслу) и солевому туману.

Устройство ЭБУ

Печатная плата с электронными элементами (см. рис. 1) размещается в металлическом корпусе 2. Датчики, исполнительные механизмы и кабели подачи напряжения соединяются с ЭБУ через разъем 1. Оконечные каскады большой мощности, обеспечивающие непосредственное управление исполнительными механизмами расположены с учетом эффективного теплоотвода в корпус.

В некоторых автомобилях ЭБУ может устанавливаться на двигатель так, чтобы тепло от корпуса через встроенную радиаторную пластину передавалось топливу, омывающему блок управления. Но обычно применяется термически защищенная версия ЭБУ, которая может устанавливаться в любом месте кузова.

Большее число электронных компонентов выполнено по технологии поверхностного монтажа конструктивных элементов – SMD (Surface Mounted Devices), благодаря чему конструкции ЭБУ легкие и компактные. Лишь некоторые мощные конструктивные элементы крепятся при помощи разъемных соединений.

Рис. 2. Устройство блока управления дизелем (система Common Rail):
1 — Датчик атмосферного давления; 2 — Импульсный источник питании со стабилизацией напряжения; 3 — Оконечный каскад малой мощности; 4 — Многоштырьковый разъем; 5 — Микросхема управления шиной последовательного интерфейса CAN и общие входные и выходные схемы (располагаются на нижней стороне платы, на фото не видны); 6 — Оконечный каскад большой мощности; 7 — Микросхема управления оконечным каскадом (ASIC); 8 — Бустер-накопитель напряжения; 9 — Микропроцессор

Как устроен и где находится блок управления двигателем

Блок представляет собой в большинстве случаев плотно загруженную элементами электронную микросхему. Она спрятана под пластиковым либо металлическим корпусом, чтобы хорошо защитить ее от негативного внешнего влияния. Достаточно часто плату монтируют в подкапотном пространстве, ближе к центральной консоли. Узнать реальное местоположение блока можно из руководства автомобиля.

Основными элементами головного модуля являются микропроцессор и блоки памяти. Обязательно для коммуникации предусмотрены два или больше выходных разъемов. Их легко обнаружить на внешней стороне для комфортного подключения. Один из них обязательно служит для сопряжения с бортовой сетью автомобиля. Еще один является диагностическим. Именно через него происходит соединение с внешними сканирующими аппаратами.

На основной панели имеется несколько вариантов памяти, позволяющих задействовать все возможности данного оборудования. Постоянный тип памяти содержит основные программы и алгоритмы для текущего функционирования силовой установки. Весь программный пакет вшит еще на заводе-изготовителе.

Отдельно стоит модуль с оперативной памятью. С его помощью системе удается динамично обрабатывать текущую информацию, которая поступает от разных датчиков. Одновременно проводится кратковременное сохранение некоторых результатов. В отдельном модуле памяти предусмотрено хранение следующих важных параметров:

  • суммарный временной интервал работы данного двигателя;
  • пройденный общий километраж транспортным средством;
  • общий объем потребленного топлива;
  • коды всевозможных доступов;
  • коды ошибок либо блокировок.

Некоторые данные из такого модуля можно корректировать, например, сбрасывается код ошибки ЭБУ.

Компоненты ЭБУ

Все составные части блока управлением можно поделить на 2 больших блока:

  1. Программное обеспечение;
  2. Аппаратное обеспечение.

Программное обеспечение

Оно состоит из пары модулей вычислительного характера:

  • контрольного – он настроен на инспектирование исходящих сигналов, а также их корректировку, если в этом есть необходимость. Причем данный модуль в состоянии даже заглушить силовой агрегат;
  • функционального – в его задачи входит получение сигналов, поступающих от различных датчиков, дальнейшая их обработка, а также формирование команд для приборов исполнительного характера.

Аппаратное обеспечение

Оно состоит из массы электронных элементов – микропроцессоров и других. Установленный аналогово-цифровой преобразователь ловит аналоговые сигналы, что идут от разных датчиков, и переводит их в цифровой формат, на который и ориентирован микропроцессор. Если имеется необходимость обратного преобразования (команд, поступающих от процессора), то преобразователь переводит и их. Кроме того, на ЭБУ поступают и импульсные сигналы, которые также проходят через преобразователь для изменения их формата в цифровые.

Преимущества и недостатки

Оснащение автомобилей блоками управления двигателем значительно улучшило их технические характеристики. В первую очередь это отразилось на уменьшении расхода топлива и улучшении динамических и мощностных характеристик. Кроме того, упростился запуск двигателя, так как блок управления отлично адаптируется под сложные режимы работы (такие как холостой ход или прогрев двигателя). В связи с автоматической настройкой блока управления под разные режимы эксплуатации, также отпала необходимость ручной регулировки системы впрыска – процесса, о котором с содроганием вспоминает каждый владелец карбюраторного автомобиля. Наконец, поддержание оптимального состава смеси позволяет снизить количество несгоревших углеводородов в выхлопе и, соответственно, повысить его экологичность.

Читать еще:  Двигатель d6da расход топлива

Есть у электронных систем управления двигателем и недостатки. В первую очередь к ним относится относительно высокая стоимость узлов. Более того, узлы этой системы практически не поддаются ремонту и, в случае выхода из строя, подлежат замене. Для диагностики и устранения неисправностей электронных систем требуется специальное дорогостоящее оборудование и высокая квалификация персонала. Кроме того, они отличаются высокими требованиями к качеству топлива и надежности системы электропитания.

Электронная система управления двигателем (ЭСУД, инжектор)

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

Электронная система управления двигателем

Электронный блок управления

Электронный блок управления: получает всю необходимую информацию с датчиков и управляет исполнительными механизмами. В состав ЭБУ входят микроконтроллер со встроенной Flash-памятью (программируемое постоянное запоминающее устройство – ППЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), микросхемы АЦП, драйверы управления работой двигателя, регулятора холостого хода (РХХ), сигнала управления топливным насосом и т. д. Микроконтроллер формирует напряжение питания нагревателя датчиков кислорода и расхода воздуха.

Электронный блок управления: После включения зажигания контролер включает индикатор. расположенный в комбинации приборов, который информирует водителя об исправности или выявлении какой-либо неисправности ЭСУД.

Запрещается эксплуатация автомобиля с постоянно горящим (мигающим) индикатором неисправности ЭСУД. Допускается движение автомобиля до места ремонта. Если неисправность кратковременна, то лампочка погаснет через 10 секунд, при условии, что в памяти ЭБУ не будет других кодов неисправностей, вызывающих включение данного сигнализатора.

Внешнее диагностическое оборудование подключается к розетке для информационной связи с контроллером по двунаправленной линии K-line.

Датчик положения коленчатого вала двигателя (ДПКВ)

ДПКВ: Единственный датчик, при отсутсвии/неисправности которого невозможен запуск / работа двигателя. Датчик располагается в задней части двигателя напротив задающего венца на маховике двигателя. Задающий венец представляет собой зубчатое колесо. Для синхронизации работы на диске отсутствуют два зуба — это начало отсчета. предназначен для синхронизации работы электронной системы ЭБУ с угловым положением коленчатого вала и первого цилиндра двигателя

ДПКВ: Это основной датчик, по показаниям которого определяется цилиндр, время подачи топлива и искры. Конструктивно датчик положения коленвала представляет собой кусок магнита с катушкой тонкого провода. Очень вынослив.

ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА (ДМРВ)

ДМРВ установлен на корпусе воздушного фильтра. ДМРВ измеряет количество всасываемого двигателем воздуха в кг / час. Основное нарушение работы датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) — завышение показаний на малых оборотах на 10 — 20%. Это приводит к неустойчивой работе двигателя на холостом ходу, остановке после мощностных режимов, возможны проблемы с запуском. Занижение показаний датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) на мощностных режимах приводит к «тупости» мотора и увеличению расхода топлива. Типовое значение расхода воздуха на холостом ходу 8-10 кг / час. При 3000 об / мин — 28-32 кг / час. Рекомендация: вовремя менять воздушный фильтр

ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ (ДПДЗ)

ДПДЗ: установлен сбоку на дроссельном патрубке на одной оси с приводом дроссельной заслонки. считывает показания с положения педали «газа». Простое и надёжное устройство. Нарушения в работе датчика положения дроссельной заслонки проявляются в повышенных оборотах на холостом ходу, в рывках и провалах при малых нагрузках.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (ДТОЖ)

ДТОЖ: установлен между головкой блока и термостатом. Основное функциональное назначение— участвует в приготовлении топливной смеси: чем холоднее мотор, тем богаче топливная смесь. Конструктивно датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Температура охлаждающей жидкости влияет почти на все характеристики управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости весьма надежен. Основные неисправности — нарушение электрического контакта внутри датчика, нарушение изоляции или обрыв проводов вблизи датчика болтающимся тросиком «газа». Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости — включение вентилятора на холодном двигателе, трудность запуска горячего мотора, повышенный расход топлива.

Читать еще:  Электрический двигатель схема устройства

Датчик детонации: Датчик детонации установлен на блоке двигателя между 2-м и 3-им цилиндрами. Датчик детонации — это надежный элемент, но требует регулярной чистки разъема. Принцип работы датчика детонации как у пьезо зажигалки. Чем сильнее удар, тем больше напряжение. Отслеживает детонационные стуки двигателя. В соответствии с сигналом датчика детонации контроллер устанавливает угол опережения зажигания. Есть детонация — более позднее зажигание. Отказ или обрыв датчика детонации проявляются в «тупости» мотора и повышенному расходу топлива.

ДАТЧИК КИСЛОРОДА (Лямбда – зонд)

ДАТЧИК КИСЛОРОДА (Лямбда – зонд)

Датчик кислорода: установлен на приемной трубе глушителя. Серьезный, но весьма надежный электрохимический прибор. Задача датчика кислорода- определение наличия остатков кислорода в отработавших газах. Есть кислород — бедная топливная смесь, нет кислорода — богатая. Показания датчика кислорода используются для корректировки подачи топлива. Категорически запрещается использование этилированного бензина. Выход из строя датчика кислорода приводит к увеличению расхода топлива и вредных выбросов.

ДАТЧИК СКОРОСТИ информирует контроллер о скорости автомобиля. предназначен для формирования импульсов, количество которых в единицу времени пропорционально скорости автомобиля. установлен на коробке передач сверху. Неисправности: окисление разъема и проводов вблизи датчика скорости. Выход из строя датчика скорости приводит к незначительному ухудшению ездовых характеристик

ДАТЧИК ФАЗ: предназначен для определения углового положения распределительного вала. На 8-ми клапанном двигателе установлен в торце головки блока около воздушного фильтра. На 16-ти клапанном — на головке блока около 1-го цилиндра. На 8-ми клапанных моторах, выпущенных примерно до 2005 года датчик фаз отсутствует. Отсутствие датчика фазы означает, что форсунки открываются в попарно-параллельном режиме. Наличие датчика датчик фаз — фазированный впрыск, т.е. открывается только одна форсунка для конкретного цилиндра. Отказ датчика фаз переводит топливоподачу в попарно-параллельный режим, что приводит к некоторому ( до 10% ) повышению расхода топлива.

Блок реле и предохранителей

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Чепланов Александр ЮрьевичНаписать 1448 20.05.2018

Номер материала: ДБ-1616667

  • Другое
  • Презентации
    20.05.2018 153
    20.05.2018 386
    20.05.2018 1053
    20.05.2018 178
    20.05.2018 134
    20.05.2018 739
    20.05.2018 216
    20.05.2018 493

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Вузы объявили дополнительный набор на первые курсы

Время чтения: 3 минуты

Петербургские ученые издали словарь русского языка коронавирусной эпохи

Время чтения: 2 минуты

Модели ЕГЭ по всем учебным предметам будут меняться с 2022 по 2024 годы

Время чтения: 1 минута

Школы РФ проведут классные часы, посвященные Всероссийской переписи населения

Время чтения: 1 минута

В Роспотребнадзоре уточнили требование по ношению масок учителями

Время чтения: 1 минута

Путин предложил объявить Год педагога

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Спорный вопрос

Действительно, вопрос не простой. У каждой мотивированной стороны есть свои козыри в рукаве. Аудитория разношерстная: от водителей на практике испытавшая обе системы впрыска до учёных мужей, которые полностью принимают принцип работы инжекторного силового агрегата.

Понятно, что карбюраторный двигатель по конструкции простой. Отрегулировал механик холостые обороты и порядок!

С инжекторной силовой установкой всё гораздо сложнее. Все ниточки идут к качеству обслуживания сложного устройства. Не на последнем месте стоит вопрос использования оригинальных запасных частей, которые стоят не малых денег.

Вот поэтому, в том числе идут баталии, которые требуют отдельного обсуждения. Возможно, в ближайшее время мы подымем вопрос о преимуществах того или иного силового агрегата.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector