Холостой ход двигателя блок управления

Управление дроссельной заслонкой

Новый дайджест представляет собой перевод на русский язык модуля LCMS ELECTUDE «Управление дроссельной заслонкой». Обучающий модуль ориентирован на продвинутый уровень пользователей.

Управление дроссельной заслонкой является частью управления двигателем. Позиция дроссельной заслонки определяет, сколько воздуха может поступать в двигатель.

Когда вы оперируете педалью акселератора, система управления двигателем, активируя привод, меняет позицию дроссельной заслонки. Если вы не оперируете педалью акселератора, тогда управление холостым ходом обеспечивает корректную позицию дроссельной заслонки.

В старых автомобилях педаль акселератора соединена с дроссельной заслонкой через трос привода заслонкой, которая следует за каждым движением педали акселератора.

Большинство современных автомобилей больше не имеет троса привода дроссельной заслонки. Вместо троса теперь используют привод, который соединен с дроссельной заслонкой.

Блок управления управляет дроссельной заслонкой посредством электроники. Данный метод управления называется «управлением по проводам» (англ. drive by wire).

1. Если вы нажимаете на педаль акселератора, которая находилась до этого в положении покоя, то дроссельная заслонка следует за движением педали акселератора.
2. Блок управления открывает дроссельную заслонку сильнее при дальнейшем нажатии педали акселератора.

Если вы отпустите педаль акселератора, то блок управления автоматически определит, насколько далеко дроссельная заслонка должна оставаться открытой без вмешательства водителя: двигатель работает на холостом ходу.

Управление холостым ходом активируется, когда педаль акселератора не используется. Блок управления использует информацию о температуре двигателя и данные датчика коленчатого вала для поддержания желаемой скорости холостого хода.

При дополнительной нагрузке, такой как использование компрессора кондиционера, блок управления оценивает данную нагрузку, в следствие чего дроссельная заслонка открывается больше, насколько это необходимо.

Высокие температуры и скорости могут повредить двигатель. Блок управления защищает двигатель, регулируя максимальную скорость двигателя. Если температура двигателя становится неприемлемо высокой, то блок управления понижает максимальную скорость двигателя до значения, при котором двигатель сможет остыть.

Частота вращения двигателя настраивается дроссельной заслонкой. Блок управления выбирает такой коэффициент заполнения (рабочий цикл) сигнала, при котором частота вращения двигателя не превышает максимально допустимое значение.

Точка переключения переводит переключатель режимов в режим «управления по проводам» (англ. ‘drive by wire’ mode), если нажатие на педаль акселератора превышает 6%.

Если вы оперируете педалью акселератора, и степень открытия превышает 6%: позиция педали акселератора теперь определяет, насколько сильно открывается дроссельная заслонка.

Педаль акселератора подключена к процессору, который конвертирует положение педали акселератора в электрический сигнал соответствующего коэффициента заполнения (рабочего цикла), который, в свою очередь, управляет позицией дроссельной заслонки. Дроссельная заслонка имеет внутренний контроль, посредством которого система управления дроссельной заслонкой корректирует отклонения от заданного значения.

Переключатель режима выбирает режим холостого хода, если сигнал, исходящий от педали акселератора составляет 5% коэффициент заполнения (рабочий цикл), или ниже. Если этот режим включен, то педаль акселератора уже не влияет на управление дроссельной заслонкой.

Управление холостым ходом

Требуемая частота вращения двигателя сохраняется в справочной таблице. Требуемая частота вращения двигателя на холостом ходу зависит от температуры двигателя и включенных потребителей, одним из которых может быть компрессор кондиционера.

Датчик коленчатого вала измеряет фактическую скорость двигателя, которая необходима для её сравнения с требуемой скоростью, т.е. является ли она заниженной, превышенной или равной.

Если требуемая скорость вращения коленчатого вала двигателя превышает фактическую частоту вращения коленчатого вала двигателя, то коэффициент заполнения (рабочий цикл) управляющего сигнала увеличивается: дроссельная заслонка продолжает открываться, вызывая увеличение скорости двигателя.

Прямая связь определяет базовое значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) сигнала, управляющего дроссельной заслонкой.

Базовое значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала поступает из таблицы подстановки, в которой хранятся требуемые значения коэффициента заполнения (рабочего цикла), зависящего от температурного состояния и нагрузки на двигатель.

При изменении температуры из таблицы подстановки берется значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала, который соответствует измеренной температуре. Если вы включите компрессор кондиционера, то значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала будет зависеть от измеряемой температуры и статуса компрессора кондиционера.

При сочетании прямой связи и обратной связи происходит более точное управление, поскольку неточность прямой связи корректируется обратной связью.

Защита

Коэффициент заполнения (рабочий цикл) сигнала, который управляет дроссельной заслонкой, не всегда совпадает со значением коэффициента заполнения (рабочего цикла), формируемого датчиком педали акселератора. Если температура двигателя или частота вращения двигателя достигают предварительно определенного максимального значения, то значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) ограничивается.

Значение коэффициента заполнения (рабочего цикла), формируемого узлом педали акселератора, вместе с определителем температуры двигателя являются частью защиты от перегрева. Если температура поднимается слишком высоко, то значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала ограничивается.

Если частота вращения коленчатого вала двигателя поднимается выше установленного максимума, то значение коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала уменьшается с помощью ограничителя скорости.

Для проверки знаний по теме, как и при изучении других модулей LCMS ELECTUDE, учащимся предлагается ответить на вопросы теста.

Если вы хотите получить общую информацию о впускных системах бензиновых ДВС, рекомендуется изучить наш материал «Системы вспрыска топлива бензиновых двигателей». В том числе, в них показана роль дроссельной заслонки в системе Mono-Jetroniс (моновспрыск), KE-Jetroniс (распределённный вспрыск).

Датчик (регулятор) холостого хода (РХХ)

Регулятор холостого хода (датчик холостого хода, РХХ) — устройство для автоматической стабилизации и регулировки холостых оборотов. Указанный датчик холостого хода зачастую является электродвигателем, который имеет конусную иглу.

Назначением РХХ является подача необходимого для стабильной работы двигателя количества воздуха в обход дроссельной заслонки на холостых оборотах. Другими словами, если мотор работает на холостом ходу, дроссельная заслонка закрыта. При этом воздух поступает в ДВС по дополнительному каналу. Регулировка оборотов холостого хода становится возможной благодаря изменению сечения данного канала, который перекрывает игла датчика холостого хода.

Принцип работы датчика холостого хода (РХХ) заключается в следующем. Количество поступающего воздуха определяется воздухорасходомером ДМРВ, после чего ЭБУ двигателем получает соответствующий сигнал и подает через инжекторные форсунки нужное количество топлива. Также ЭБУ учитывает показания ДПКВ (датчик положения коленвала), определяя таким образом обороты двигателя на разных режимах работы. Параллельно электронный блок управления ДВС контролирует работу регулятора холостого хода. После выхода мотора на режим холостых оборотов регулятор холостого хода РХХ под управлением ЭБУ приоткрывает дополнительный канал, чтобы в двигатель поступало необходимое количество воздуха для поддержания заданных холостых оборотов двигателя.

Подобным образом ЭБУ компенсирует и меняющиеся нагрузки на мотор в режиме работы на холостых (включение фар, подогрева зеркал или сидений, подключение климатической установки и других мощных потребителей.) Благодаря синхронной работе ЭБУ и исполнительного устройства РХХ удается динамично увеличить или уменьшить количество поступающего воздуха, который идет в обход дроссельной заслонки. В результате двигатель на холостом ходу работает стабильно.

Неисправности датчика холостого хода обычно проявляются в виде следующих признаков:

• мотор не заводится;
• двигатель неустойчиво работает на холостом ходу;
• обороты плавают «на холодную» и/или «на горячую»;
• происходит самостоятельное повышение или понижение холостых оборотов на прогретом моторе;
• после выхода на режим холостого хода двигатель глохнет;
• во время запуска холодного двигателя обороты не повышаются для прогрева;
• холостые обороты падают после включения энергопотребителей (габариты, фары головного света, кондиционер, обогрев и т.д.);

Для точного определения поломки необходимо проверить регулятор холостого хода. После снятия РХХ для диагностики, чистки или замены и его последующей установки, необходимо дополнительно осуществить калибровку устройства. Для этого перед установкой регулятора понадобится снять клемму с АКБ. После установки устройства клемма возвращается на место, затем на 10-15 сек. включается зажигание без запуска мотора. В это время ЭБУ проводит калибровку РХХ. Обратите внимание, без снятия клеммы с АКБ электронный блок управления не будет калибровать регулятор. Затем мотор следует запустить для проверки работоспособности регулятора холостого хода на работающем двигателе.

Особенность адаптации холостого хода после чистки дроссельных заслонок на Infiniti FX50

• Последнее обновление: 04 января 2021 11:24
• Создано: 19 апреля 2017 18:50
• Хитов: 12879
• Рейтинг:

• Регламент ТО Infiniti FX50
• Ремонт автомобилей Infiniti

Доброе время суток!

Сегодняшний отчет будет об одной особенности автомобилей Nissan/Infiniti с моторами, оснащенными двумя дроссельными заслонками и системой VVEL.

Владелец автомобиля Infiniti FX50 обратился к нам с проблемой: после чистки дроссельных заслонок в одном из сервисов не удалось выполнить адаптацию оборотов холостого хода, без нагрузки обороты были примерно 1500 об/мин, при попытке адаптации они начинали прыгать 2000-1200-2000-1200 и так до бесконечности.

Наши попытки прописать холостой ход сканером и педалью, в том числе манипуляции с отключением топливных форсунок, датчиков расхода воздуха и ограничения потока воздуха для снижения оборотов во время адаптации результата не дали.

Причина кроется в следующем:

• По мере загрязнения электронный блок управления двигателем выставляет коррекцию расхода воздуха.
• Из-за особенностей программного обеспечения коррекция очень глубокая.
• Также блок управления двигателем пытается выставить холостой ход еще и за счет высоты подъема клапанов (система VVEL)
• Если допустить сильного загрязнения дроссельных заслонок, то после их чистки коррекция становится настолько высока, что выходит за запрограммированные рамки и при одновременной настройке датчиков положения дроссельных заслонок и высоты подъема клапанов блок управления двигателем «не понимает», что делать, соответственно адаптация не проходит.

В редких случаях помогает адаптация через несколько километров пробега (если коррекция упадет), еще реже помогает отсоединение клеммы АКБ.

В нашем случае решение было такое:

• Снимаем электронный блок управления двигателем.
• Выпаиваем микросхему EEPROM.
• Считываем калибловочные данные.
• Находим в дампе коррекцию расхода воздуха и обнуляем ее.
• Записываем в микросхему памяти, впаиваем микросхему на место, собираем блок и ставим его на автомобиль.
• Запускаем процесс адаптации холостого хода — обороты прописываются с первого раза.

Чтобы избежать необходимости лезть в электронный блок управления двигателем, небольшой совет по чистке дроссельных заслонок:

• Снимаем один дроссель, чистим.
• Выполняем адаптацию холостого хода.
• Снимаем второй дроссель, чистим.
• Повторно выполняем адаптацию холостого хода.

Однако, если своевременно чистить дроссельные заслонки и не допускать их сильного загрязнения, Вы не столкнетесь с проблемами, описанными в нашем отчете.

Желаем всем долгой и беспроблемной эксплуатации Ваших автомобилей.

Как технология предпускового электроподогрева блока двигателя может уменьшить загрязнение воздуха и выбросы углекислого газа

Article | 20 декабрь 2019
Read time: 1 минута

SHARE THIS PAGE

Холостой ход двигателя машины зимой выделяет выбросы парниковых газов и других загрязнителей воздуха, тогда как предпусковой электроподогрев блока двигателя может уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

Введение

Запуск автомобиля в холодный зимний день может быть затруднительным и проблематичным для вашего двигателя, кошелька и окружающей среды. Тратится топливо, загрязняется воздух, выделяются парниковые газы и происходит ненужный износ двигателя.

При запуске двигателя автомобиля масло циркулирует по всему блоку двигателя для смазки движущихся частей. В зимние дни, когда двигатель холодный, масло очень густое, и двигатель должен работать усерднее для преодоления внутреннего трения.

При температуре окружающей среды ниже 0°C двигатель после «холодного пуска» может потреблять примерно на 25% больше топлива, чем при нормальной рабочей температуре двигателя. Для среднестатистического автомобиля с 3-литровым двигателем каждые 10 минут холостого хода расходуют более четверти литра топлива впустую.

Также, помимо пустого расхода топлива, холостой ход может приводить к выбросу парниковых газов, что оказывает влияние на изменение климата. Диоксид углерода (CO₂), наиболее распространенный парниковый газ, является неизбежным побочным продуктом сжигания бензина или дизельного топлива. Чем больше топлива используется, тем больше выбросов парниковых газов вырабатывается.

Чтобы уменьшить воздействие от запуска холодного двигателя автомобиля в зимние месяцы, предпусковой электроподогрев блока двигателя широко используется в северных регионах, таких как Канада, Финляндия, Швеция, Норвегия и Аляска. Технология используется уже более 50 лет.

Что из себя представляет технология предпускового электроподогрева блока двигателя?

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля прогревает двигатель припаркованного автомобиля в холодные зимние месяцы. Как маленький электрический чайник, он прогревает двигатель с помощью внешней электрической розетки. Дополнительный обогреватель салона можно использовать для обогрева автомобиля и борьбы с оледенением стекол в холодные дни. Данная технология позволяет избежать холостого хода двигателя. Технология экономит топливо, снижает загрязнение воздуха и продлевает срок службы автомобиля.

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля состоит из трех основных компонентов:

• Предпусковой электроподогрев блока двигателя. Это небольшой электрический нагреватель, устанавливаемый обученным механиком или производителем автомобиля на заводе-изготовителе. Это устройство нагревает охлаждающую жидкость, которая, в свою очередь, нагревает блок двигателя и смазочные материалы. Двигатель запускается легче и быстрее достигает нужной рабочей температуры. Энергопотребление меньше, чем у маленького электрочайника или кофеварки.
• Электрический нагреватель с вентилятором. Он не только позволит разморозить внутренние поверхности стекол, но и обеспечит тепло и комфорт для пассажиров при посадке в автомобиль. Потребление электроэнергии примерно такое же, как и у электрического фена.
• Внешняя электрическая розетка. Она обеспечивает электропитанием блочный и внутренний нагреватели.

Проблема с холостым ходом двигателя зимой

В очень холодные зимние дни люди часто заводят двигатель на холостом ходу, чтобы прогреть салон автомобиля перед началом движения. Каждый сжигаемый литр бензина производит около 2,3 кг углекислого газа (двуокись углерода), парникового газа, который вызывает глобальное потепление и изменение климата. Чем больше топлива используется, тем больше углекислого газа производится. Один из способов сократить расход топлива — избежать ненужного холостого прогрева двигателя.

Один обычный автомобиль с 2,5-литровым бензиновым двигателем на холостом ходу в течение 60 минут в день в течение 200-дневного зимнего сезона в Нур-Султане (Казахстан) потребляет около 646 литров топлива.

Сжигание топлива также менее эффективно при холодном пуске двигателя, так как для эффективного сгорания в нем должно быть больше топлива и меньше воздуха. Это приводит к резкому увеличению выбросов, таких как твердые частицы (сажа), а также большое количество монооксида углерода (CO), оксидов азота (NO_X), диоксида серы (SO₂) и летучих органических соединений (ЛОС). Эти выбросы влияют на качество воздуха, особенно на людей с астмой, пожилых людей и маленьких детей.

При температуре -20°C предпусковой электроподогрев блока двигателя может увеличить общую экономию топлива примерно на 10%. Для одной короткой поездки при температуре -25°C экономия топлива может составить порядка 25 процентов.

Сокращение загрязнения воздуха и воздействия

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля также позволит существенно сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и парниковых газов.

За счет широкого внедрения технологии предпускового электроподогрева блока двигателя, Нур-Султан может сократить потребление топлива на 220 миллионов литров и углеродные выбросы на 430 000 тонн. Ниже представлена таблица расчетов выбросов от 350 000 автомобилей в городе Нур-Султан.

Риски и его влияние на здоровье

Источник: Расчеты Азиатского банка развития

Установка предпускового электроподогрева блока двигателя и подогрева салона аналогична установке уличного освещения. Стоимость будет зависеть от таких факторов, как цены на топливо, температура зимой и предпочтения водителей.

Вывод

Технология предпускового электроподогрева блока двигателя автомобиля является проверенным методом экономии финансовых средств, повышения комфорта, уменьшения загрязнения окружающей среды и сокращения износа двигателя. Это также улучшает качество воздуха, принося пользу жителям города.

Ресурсы

Government of Canada. Natural Resources Canada. 2008. Block Heaters Save Fuel and Help the Environment. 4 November.

Alberta Motor Association. 2018. Block Heaters 101. 6 April.

Спросите Экспертов

• Навон Ким Старший специалист по окружающей среде управления устойчивой инфраструктуры Департамента Восточной Азии, Азиатский банк развития

Навон Ким имеет около 20 лет опыта работы в вопросах устойчивого развития, устойчивого производства и потребления, инновационных систем, изменения климата, политики охраны окружающей среды и управления. В настоящее время, фокусируясь на вопросах низкоуглеродного развития городов, Навон Ким продвигает системное мышление, интегрированные решения и согласованные климатические решения в различных секторах, превентивный подход в целях повышения устойчивости и активного управления.

Кенжехан Абуов работает над вопросами регионального сотрудничества в Центральной Азии, активно взаимодействуя с различными государственными органами, и в настоящее время участвует в работе над проектами низкоуглеродного развития в г. Нур-Султане. До АБР Кенжехан работал в различных государственных органах Республики Казахстан. Имеет степень магистра в области государственного управления Корейского института развития и управления, г. Сеул, Южная Корея.

Страница Кенжехана Абуова на платформе LinkedIN

Айвор да Кунья — независимый консультант по вопросам энергоэффективности, базирующийся в Канаде. Он консультирует коммунальные предприятия, правительства, организации частного сектора и АБР по вопросам энергоэффективности, а также технологиям, программам и политикам сокращения выбросов парниковых газов По специальности Айвор является инженером-химиком с соответствующим опытом работы в Канаде, США, Европе и Азии.

Страница Айвор да Кунья на платформе LinkedIN