Ryż. 2.225. Rozmieszczenie elementów układu wtryskowego w komorze silnika samochodu Megane II z silnikiem K4J: 1 - elektrozawór recyrkulacji oparów paliwa; 2 - czujnik ciśnienia bezwzględnego; 3 - blok przepustnicy z serwonapędem; 4 - cewka zapłonowa; 5 - ECU układu wtryskowego; 6 - blok ochrony i przełączania; 7 - czujnik temperatury płynu chłodzącego; 8 - czujnik spalania stukowego; 9 – czujnik temperatury powietrza; 10 - szyna dystrybucji paliwa i dysze
Ryż. 2.226. Rozmieszczenie elementów układu wtryskowego w komorze silnika samochodu Megane II z silnikiem K4M: 1 - elektrozawór recyrkulacji oparów paliwa; 2 - elektrozawór regulatora fazy wałka rozrządu; 3 - czujnik ciśnienia bezwzględnego; 4 - cewka zapłonowa; 5 - czujnik położenia wałka rozrządu; 6 - blok przepustnicy z serwonapędem; 7 - ECU układu wtryskowego; 8 - blok ochrony i przełączania; 9 - czujnik temperatury płynu chłodzącego; 10 - czujnik spalania stukowego; 11 - czujnik temperatury powietrza; 12 - szyna dystrybucji paliwa i dysze
Ryż. 2.227. Rozmieszczenie elementów układu wtryskowego w komorze silnika samochodu Megane II z silnikiem F4R: 1 - elektrozawór recyrkulacji oparów paliwa; 2 - elektrozawór regulatora fazy wałka rozrządu; 3 - czujnik ciśnienia bezwzględnego; 4 - cewka zapłonowa; 5 - blok przepustnicy z serwonapędem; 6 - ECU układu wtryskowego; 7 - blok ochrony i przełączania; 8 - czujnik temperatury płynu chłodzącego; 9 - czujnik spalania stukowego; 10 – czujnik temperatury powietrza; 11 - szyna dystrybucji paliwa i dysze
ECU ze 128 pinami
SAGEM marki S3000 zarządza układami wtrysku i zapłonu oraz posiada wielopunktowy wtrysk sekwencyjny (silniki F4R, K4J).
Na wałku rozrządu tłoka pierwszego cylindra nie ma czujnika TDC, dlatego synchronizacja sterowania elementami układu z procesem pracy silnika odbywa się zgodnie z programem z wykorzystaniem sygnałów czujnika TDC. Silnik jest uruchamiany w trybie półsekwencyjnym (zsynchronizować sterowanie elementami układu z procesem pracy silnika), a następnie przechodzi w tryb synchronizacji szeregowej.
Silniki K4M są wyposażone w czujnik TDC dla pierwszego cylindra na wałku rozrządu. Synchronizacja sterowania elementami układu z procesem pracy silnika (wyznaczenie GMP tłoka 1. cylindra) realizowane przez ten czujnik. Silnik uruchamia się w trybie półsekwencyjnym (zsynchronizować sterowanie elementami układu z procesem pracy silnika), a następnie przechodzi w tryb synchronizacji szeregowej.
Lampka ostrzegawcza awarii układu wtrysku na tablicy wskaźników jest aktywna.
Zastosowanie specjalnej lampki sygnalizacyjnej nieprawidłowego działania układu wtryskowego (Lampka ostrzegawcza OBD «Pokładowy system diagnostyczny»). Jego obecność wynika z instalacji «system diagnostyki pokładowej».
Specjalne środki ostrożności ze względu na obecność elektronicznego systemu immobilizera zabezpieczającego przed kradzieżą.
Ze względu na instalację elektronicznego układu zabezpieczającego przed kradzieżą rozruchu silnika trzeciej generacji, wymiana ECU odbywa się za pomocą specjalnej techniki.
Układ zasilania paliwem bez powrotu paliwa do zbiornika paliwa.
Regulator ciśnienia znajduje się w węźle «pompa paliwa - czujnik poziomu paliwa».
Tryb czuwania (gorący silnik).
Znamionowa częstotliwość biegu jałowego
Prędkość biegu jałowego jest regulowana w zależności od:
- temperatura płynu chłodzącego;
- napięcie baterii;
- stan klimatyzatora (wł./wył);
- ciśnienie oleju (samochód z silnikiem K4M);
- położenie dźwigni zmiany biegów (samochód z silnikiem F4R).
Maksymalna prędkość wału korbowego
Zabezpieczenie przy przekroczeniu maksymalnej dopuszczalnej prędkości obrotowej wału korbowego zimnego silnika K4J
Jeśli temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej 60°C lub w ciągu 10 sekund po uruchomieniu silnika, dopływ paliwa zostanie odcięty przy 5800 min-1.
K4M
Jeśli temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej 75°C lub w ciągu 10 sekund po uruchomieniu silnika, dopływ paliwa zostanie odcięty przy 5800 min-1.
F4R
Jeśli temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej 75°C lub w ciągu 17 sekund po uruchomieniu silnika, dopływ paliwa zostanie odcięty przy 5900 min–1.
Zabezpieczenie przy przekroczeniu maksymalnej dopuszczalnej prędkości obrotowej wału korbowego gorącego silnika
Jeśli silnik jest gorący, wartość ta powraca do normalnej wartości.
K4J i K4M
Dopływ paliwa zatrzymuje się przy 6500 min-1 niezależnie od włączonego biegu (manualna lub automatyczna skrzynia biegów).
F4R
Dopływ paliwa zatrzymuje się przy 6000 min-1 niezależnie od włączonego biegu (Ręczna skrzynia biegów) i 6300 min–1 (Automatyczna skrzynia).
Kontrola fazy wałka rozrządu
K4M
Rozrząd zaworowy płynnie zmienia się od 0 do 43°w zależności od kąta obrotu wału korbowego. Regulator fazy sterowany jest elektrozaworem, który jest zasilany w postaci zmiennego sygnału stopnia cyklicznego otwarcia z komputera wtrysku.
F4R
Regulator fazy to elektrozawór zasilany zgodnie z zasadą «Nie bardzo» z komputera wtrysku.
Sterowanie wentylatorem elektrycznym układu chłodzenia silnika i lampką sygnalizacyjną temperatury awaryjnego płynu chłodzącego
Żądanie pochodzi z komputera wtrysku za pośrednictwem sieci multipleksowej (funkcja scentralizowanej kontroli temperatury płynu chłodzącego). Napięcie zasilania jest dostarczane do wentylatora elektrycznego z zespołu zabezpieczającego i przełączającego.
Sterowanie sprężarką klimatyzacji
Żądanie pochodzi z komputera wtrysku za pośrednictwem sieci multipleksowej. Żądanie generowane jest na podstawie danych o pracy układu klimatyzacji, a także z uwzględnieniem temperatury płynu chłodzącego. Sprężarka klimatyzacji jest zasilana przez jednostkę zabezpieczająco-przełączającą.
Sterowanie pompą paliwa
Żądanie pochodzi z komputera wtrysku. Napięcie zasilania jest dostarczane do pompy paliwa z zespołu zabezpieczającego i przełączającego.
Regulator - ogranicznik
Ogranicznik prędkości i układ klimatyzacji są konfigurowane automatycznie.
Czujnik tlenu
Zastosowano dwa czujniki tlenu, zainstalowane na wlocie i wylocie katalizatora.
Blok przepustnicy
Dopływ powietrza i prędkość obrotowa biegu jałowego są kontrolowane przez korpus przepustnicy serwa.
Jednostka zabezpieczająca i przełączająca
Jednostka zasila następujące jednostki:
- cewki zapłonowe;
- pompa paliwowa;
- sprężarka klimatyzacji;
- wiatrak elektryczny;
- niektóre siłowniki układu wtryskowego (dysze, zawór elektromagnetyczny opróżniania pojemnika itp.).
Zespół zabezpieczający i przełączający znajduje się w komorze silnika obok akumulatora. Urządzenie zapewnia ochronę obwodów niektórych urządzeń elektrycznych.
Aby wykonać tę funkcję, urządzenie zawiera bezpieczniki i kilka wbudowanych przekaźników:
- przekaźnik ««+» po włączeniu zapłonu»;
- przekaźnik pompy paliwa;
- przekaźnik sprężarki klimatyzacji;
- przekaźnik wentylatora elektrycznego układu chłodzenia silnika;
- przekaźnik rozrusznika (sterowanie przekaźnikiem rozrusznika).
Te przekaźniki są nieusuwalne.
komputer wtrysku
Jednostka na bieżąco otrzymuje informacje o mocy elektrycznej generowanej przez generator za pośrednictwem sieci multipleksowej. Jest to konieczne, aby pobór mocy samochodu nie przekraczał mocy generatora. Głównym zadaniem jest zapewnienie ładowania akumulatora.
Pedał gazu
Wymiana pedału przyspieszenia nie jest trudna.
ECU przyjmuje wartość odczytaną po włączeniu zapłonu jako wartość odniesienia zwolnienia pedału.
Czujnik wykonany w postaci dwuścieżkowego potencjometru przekazuje komputerowi informację o położeniu pedału przyspieszenia. Napięcie sygnału z czujnika ma dwie ścieżki przewodzące o różnej rezystancji. Napięcie jest przykładane od pierwszej ścieżki przewodzącej (0-5V), dwukrotność napięcia sygnału z drugiej ścieżki (0-2,5 V). Porównanie napięcia obu sygnałów pozwala zweryfikować, czy generowany sygnał odpowiada wartości prądu.
Tryb czuwania
Prędkość biegu jałowego wzrasta o nie więcej niż 160 minut-1, jeśli napięcie akumulatora jest niższe niż 12,7 V.
W przypadku aktualnej i zapisanej usterki czujnika MAP, nastawa prędkości biegu jałowego jest ustawiana na:
- 896 min-1 (silniki K4J i K4M),
- 1024 min-1 (Silnik F4R).
Układ wtrysku S3000 steruje włączeniem trzech lampek ostrzegawczych i wyświetlaniem komunikatów w zależności od wagi wykrytych usterek w celu ustalenia niezbędnej diagnozy.
ECU wtrysku steruje lampkami ostrzegawczymi i komunikatami na tablicy rozdzielczej. Te lampki ostrzegawcze zapalają się w fazie rozruchu silnika, a także w przypadku awarii układu wtrysku lub przegrzania silnika.
Polecenia włączenia lampek sygnalizacyjnych są przesyłane do tablicy rozdzielczej za pośrednictwem sieci multipleksowej.
Zasada działania lamp sygnalizacyjnych
Podczas uruchamiania silnika przez naciśnięcie przycisku start «start»
lampka sygnalizacyjna «system diagnostyki pokładowej» świeci przez około 3 sekundy, a następnie gaśnie.
W przypadku awarii układu wtrysku (I stopień ciężkości)
Wyświetlana jest wiadomość pisemna «injection a controle» (sprawdź układ wtrysku), towarzyszy zapalenie lampki sygnalizacyjnej «service». Wskazuje to na obniżenie poziomu bezpieczeństwa i konieczność użycia silnika «oszczędny» tryb. Właściciel musi jak najszybciej usunąć usterkę.
Te usterki mogą być spowodowane przez:
- nieprawidłowe działanie przepustnicy z serwomechanizmem;
- nieprawidłowe działanie czujnika położenia pedału przyspieszenia;
- awaria czujnika ciśnienia bezwzględnego;
- awaria ECU;
- awarie w obwodach zasilania siłowników;
- awarie w obwodzie zasilania komputera.
W przypadku poważnej awarii układu wtrysku (II stopień ciężkości)
Wyświetlany jest czerwony symbol silnika i komunikat «stop» (tylko na wyświetlaczu matrycowym), i pojawi się pisemny komunikat «mjection defaillante» (układ wtrysku jest uszkodzony), towarzyszy lampka ostrzegawcza «stop» i sygnał dźwiękowy.
Gdy silnik się przegrzewa
Pojawia się symbol alarmu temperatury silnika (tylko na wyświetlaczu matrycowym) z komunikacją pisemną «surchauffe moteur» (przegrzanie silnika), towarzyszy lampka ostrzegawcza «stop» i sygnał dźwiękowy. W takim przypadku należy natychmiast przerwać jazdę.
W przypadku wykrycia usterki, która prowadzi do przekroczenia norm toksyczności spalin
Włącza się lampka sygnalizacyjna «system diagnostyki pokładowej» z symbolem silnika:
- «migające światło» w przypadku awarii, która może doprowadzić do zniszczenia katalizatora (niewypały mieszanki prowadzące do jej zniszczenia). W takim przypadku należy natychmiast przerwać jazdę.
- «światło stałe» w przypadku przekroczenia norm toksyczności spalin (wypadanie zapłonów mieszanki skutkujące zwiększoną toksycznością, awaria katalizatora, awaria sondy lambda, niezgodność między sygnałami sondy lambda i awaria adsorbera).
Komunikacja między komputerem wtrysku a komputerem klimatyzacji
Klimatyzator jest sterowany przez kilka ECU.
Funkcje komputera wtrysku to:
- sterowanie wydajnością chłodzenia na podstawie żądań z przedziału pasażerskiego i wartości ciśnienia w obwodzie;
- określenie mocy pobieranej przez sprężarkę klimatyzacji na podstawie wartości ciśnienia w układzie;
- wydawanie zezwoleń na sterowanie wentylatorem elektrycznym układu chłodzenia silnika w zależności od prędkości pojazdu i ciśnienia w układzie;
- wydanie zezwolenia i zakazu włączenia sprężarki.
Gdy klimatyzator jest włączony, panel sterowania klimatyzatora żąda pozwolenia na włączenie sprężarki klimatyzatora.
Komputer wtrysku zezwala lub nie zezwala na:
- działanie sprężarki klimatyzacji;
- działanie wentylatora elektrycznego układu chłodzenia silnika;
- silnik na biegu jałowym.
Komendy sterujące włączeniem wentylatora chłodnicy silnika i sprężarki pochodzą z komputera wtrysku za pośrednictwem sieci multipleksowej. Polecenia generowane są na podstawie informacji o działaniu układu klimatyzacji, a także z uwzględnieniem temperatury płynu chłodzącego oraz prędkości pojazdu.
Napięcie zasilania jest dostarczane do wentylatora elektrycznego i sprężarki z zespołu zabezpieczającego i przełączającego.
Informacje wykorzystywane przez jednostkę sterującą klimatyzatorem są przesyłane przez sieć multipleksową:
- pin 4 AA - linia sieci multipleksowej «CAN HIGH»;
- pin 3 AA - linia sieci multipleksowej «CAN LOW».
Komputer wtrysku odbiera informacje z czujnika ciśnienia czynnika chłodniczego poprzez styki:
- w J3 sygnał czujnika ciśnienia czynnika chłodniczego;
- w J2 «+» zasilanie 5 V czujnik ciśnienia czynnika chłodniczego;
- w K2 «waga» czujnik ciśnienia czynnika chłodniczego.
Algorytm włączania sprężarki klimatyzacji
W pewnych okresach pracy komputer wtrysku blokuje pracę sprężarki klimatyzacji.
Algorytm zachowania charakterystyki dynamicznej silnika podczas ruszania na wzniesieniu.
Aby ułatwić uruchomienie samochodu na wzniesieniu, działanie sprężarki klimatyzacji jest zabronione przez 20 sekund.
Algorytm zabezpieczenia przed przekroczeniem maksymalnej dopuszczalnej prędkości obrotowej silnika.
Sprężarka klimatyzacji zatrzymuje się w następujących przypadkach:
- chwilowa prędkość obrotowa wału korbowego przekracza 6300 min-1;
- stała prędkość obrotowa wału korbowego przekracza 5760 min-1 przez ponad 10 s.
Algorytm ochrony przed przegrzaniem.
Sprężarka nie działa, jeśli temperatura płynu chłodzącego przekracza 115°C przy wysokich obrotach silnika i dużym obciążeniu silnika.
Warunki aktywacji: przy obrotach silnika powyżej 4512 min-1 i ciśnieniu w kolektorze dolotowym poniżej 700 Mbar.
Warunki wyłączenia: Po upływie 10-sekundowego opóźnienia realizowana jest funkcja scentralizowanej kontroli temperatury płynu chłodzącego.
Zasada działania przepustnicy
Zawór dławiący kontroluje prędkość obrotową biegu jałowego i zmienia ilość powietrza wpływającego do silnika. Zespół składa się z silnika elektrycznego i potencjometrycznego czujnika położenia przepustnicy z dwoma ścieżkami przewodzącymi.
Na biegu jałowym pozycja przepustnicy jest ustawiana w zależności od ustawionej prędkości biegu jałowego, która zależy od liczby włączonych potężnych odbiorników energii (klimatyzator) i warunków pracy silnika (temperatura powietrza i płynu chłodzącego).
Po naciśnięciu pedału przyspieszenia przepustnica otwiera się pod odpowiednim kątem.
Jednak w celu poprawy komfortu jazdy otwarcie przepustnicy nie jest wprost proporcjonalne do włożonego sterowania przez kierowcę.
Aby wyeliminować szarpnięcia, ułatwić zmianę biegów i zapewnić bezpieczeństwo, przepustnica umożliwia zmianę momentu obrotowego silnika.
Tryby czuwania przepustnicy
Dostępne są cztery tryby gotowości korpusu przepustnicy.
1. Tryb ograniczania wskaźników dynamicznych.
Ten tryb jest używany w przypadku usterek w obwodach elektrycznych, dla których istnieje bezpieczne rozwiązanie odpowiednie dla układu wtrysku (awaria jednej z dwóch ścieżek przewodzących czujnika położenia pedału przyspieszenia lub korpusu przepustnicy). Ten tryb ogranicza wydajność przyspieszania i maksymalne otwarcie przepustnicy (maksymalna prędkość wynosi 90 km/h dla pojazdów z manualną skrzynią biegów i 100 km/h dla pojazdów z automatyczną skrzynią biegów.
2. Tryb utraty kontroli nad działaniami kierowcy.
Ten tryb jest również nazywany «elektryczna pozycja gotowości. Ten tryb jest używany, gdy nie ma informacji o położeniu pedału przyspieszenia, ale ECU wtrysku nadal kontroluje napełnianie cylindrów silnika powietrzem (siłownik przepustnicy pozostaje kontrolowany). W tym trybie ECU wtrysku ustawia pozycje pedału przyspieszenia dla każdego biegu i ustawia silnik na biegu jałowym po naciśnięciu pedału hamulca. W takim przypadku maksymalna prędkość obrotowa wału korbowego w położeniu neutralnym skrzyni biegów jest ograniczona do 2500 min-1.
3. Tryb gotowości mechanicznej pozycji.
Ten tryb jest używany w przypadku usterek prowadzących do utraty kontroli nad przepustnicą (siłownik przepustnicy nie działa). W tym przypadku przepustnica znajduje się w mechanicznej pozycji spoczynkowej, komputer wtrysku ogranicza prędkość obrotową silnika poprzez zatrzymanie wtrysku oraz moment obrotowy poprzez wyłączenie cylindrów (zatrzymać zapłon i wtrysk) w zależności od położenia pedału przyspieszenia. W rezultacie maksymalna częstotliwość wału korbowego w trybie pełnego obciążenia lub w położeniu neutralnym skrzyni biegów pozostaje równa 2500 min-1.
4. Tryb śledzenia pedałów.
W przypadku utraty informacji o ciśnieniu w kolektorze dolotowym stopień otwarcia przepustnicy jest wprost proporcjonalny do położenia pedału przyspieszenia.
Notatka. Po przełączeniu na którykolwiek z tych trybów na tablicy rozdzielczej zapala się lampka sygnalizacyjna nieprawidłowego działania układu wtryskowego.
Korekta obrotów biegu jałowego w zależności od temperatury płynu chłodzącego (Silnik F4R)
* Z wyjątkiem sytuacji, gdy silnik jest uruchamiany przy temperaturze 15-30°C.
Korekta obrotów biegu jałowego w zależności od temperatury płynu chłodzącego (Silnik K4J)
* Z wyjątkiem sytuacji, gdy silnik jest uruchamiany przy temperaturze 15-30°C.
Korekta obrotów biegu jałowego w zależności od temperatury płynu chłodzącego (Silnik K4M)
* Z wyjątkiem sytuacji, gdy silnik jest uruchamiany przy temperaturze 15-30°C.
Korekta obrotów biegu jałowego w zależności od napięcia akumulatora i bilansu energii elektrycznej
Korekta obrotów biegu jałowego silnika kompensuje spadek napięcia po włączeniu odbiornika energii elektrycznej, jeśli akumulator jest słabo naładowany. Korekta rozpoczyna się, gdy napięcie spadnie poniżej 12,7 V. W wyniku korekty prędkość obrotową silnika można zwiększyć maksymalnie o 160 min-1, tj. do 910 min–1.
Korekta częstotliwości obrotów biegu jałowego przy niesprawności manometru ciśnienia bezwzględnego
Jeśli czujnik ciśnienia bezwzględnego działa nieprawidłowo, prędkość obrotowa biegu jałowego wzrasta do 1024 min-1.
Jeśli silnik zostanie uruchomiony przy temperaturze płynu chłodzącego 15–30°C, a następnie pozostanie na biegu jałowym, możliwe jest stopniowe zmniejszanie prędkości obrotowej wału korbowego. Wynika to z obecności funkcji zmniejszającej toksyczność spalin podczas uruchamiania silnika (włączenie elementów ogrzewania czujników tlenu).