VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS
Automobilių katedra
Transporto priemonių elektros įrenginių
namų darbas
Atliko:TMĮ
Priėmė: doc.
Vilnius, 2004 Turinys
Įvadas……………………………………….2
L-jetronic įpurškimo sistema…………….…..3
Degalų tiekimo sistema……………..…….5
Matavimo įtaisai (jutikliai)………………….5
Vykdomieji įtaisai……………………….….6
L-jetronic valdymo sistema…………..……7
Signalų apdorojimas valdymo bloke……..8
Lambda reguliavimas…………………….11
Išvada……………………………………..12
Literatūra………………………………….12
Įvadas
Šių laikų automobiliuose yra sumontuota ypač daug įtaisų, kuriuosvaldo elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos. Automobilioelektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos suderina sklandų automobiliodarbą ir palengvina jo eksploatavimą. Šios sistemos apdoroja informacijąapie fizikinius dydžius. Informacija šioms sistemoms teikiama dažniausiaielektrinio signalo pavidalu. Elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemųschema pateikta 1 pav.[pic] 1 pav. Automobilio elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos
Panagrinėsime benzininio variklio įpurškimo sistemą L-jetronic. Šiįpurškimo sistema buvo pradėta naudoti automobiliuose nuo 1985m. Ją sukūrėgarsi automobilių mazgų bei detalių firma “BOSCH”.
L-jetronic įpurškimo sistema
L-jetronic – tai elektroninė įpurškimo sistema , kurios purkštuvaisu pertrūkiais purškia degalus į atskirą cilindro įsiurbimo kanalą priešaisuždarytą įsiurbimo vožtuvą. Valdymo blokas, naudodamas pagrindinius valdymo dydžius – apkrovosdydį ir variklio sūkių dažnį – apskaičiuoja pagrindinę įpurškimo trukmę.Kiekvienam variklio darbo režimui reikalingas degalų kiekis apskaičiuojamasatsižvelgiant į įsiurbto oro kiekį, aplinkos sąlygas (įsiurbiamo orotemperatūrą) ir variklio darbo temperatūrą. Naudojant valdymo dydžius –apkrovos dydį ir variklio sūkių dažnį – apskaičiuojamas pagrindinisįpurškiamų degalų kiekis. Apkrovos dydis, perduodamas valdymo blokui, gaunamas matuojant: • Droselinės sklendės padėtį, arba • Įsiurbto oro kiekį, arba • Įsiurbto oro masę, arba • Slėgį variklio įsiurbimo kolektoriuje Variklio sūkių dažnio signalą valdymo blokas gauna iš uždegimosistemos (Holo daviklio) arba tachogeneratoriaus (indukcinis impulsųgeneratorius ant alkūninio veleno). Pagrindinis įpurškiamų degalų kiekiskoreguojamas atsižvelgiant į aplinkos veiksnius. Koregavimo dydžiai yra:
• Įsiurbiamo oro temperatūra, • Variklio temperatūra, • Droselinės sklendės posūkio kampas, • Deguonies kiekis deginiuose. Koregavimo dydžius registruoja jutikliai. Koregavimo dydžiusvaldymo blokas naudoja, kad būtų galima apskaičiuoti reikalingą įpurkštidegalų kiekį ir atitinkamus valdymo signalus vykdomųjų įtaisų, kurierealizuoja pageidaujamą režimą, pvz., keičia droselinės sklendės atidarymokampą, kad stabilizuotų tuščios eigos sūkių dažnį.Įvedimas išvedimas
Jutikliai Vykdomasis įtaisas
L- jetronic įpurškimo sistemos schema 2 pav. Ją sudaro:
• Degalų tiekimo sistema (degalų bakas, tiekimo siurblys, filtras, slėgio reguliatorius, skirstymo vamzdis),[pic] 2 pav. L-jetronic benzino įpurškimo sistema
• Matavimo jutikliai (oro kiekio matuoklis, variklio temperatūros jutiklis, termolaikis jungiklis, lambda zondas, droselinės sklendės jungiklis), • Vykdomieji įtaisai (purkštuvai, šalto paleidimo purkštuvas, papildomo oro sklandis).
L – reiškia, kad matuojamas oro kiekis.
Degalų tiekimo sistema
Degalų slėgio reguliatorius pritvirtintas prie skirstymo vamzdžiogalo. Reguliatorius sujungtas ne tik su degalų tiekimo sistema, bet ir suvariklio įsiurbimo kolektoriumi. Todėl degalų slėgis ties purkštuvaispriklauso nuo absoliutaus slėgio įsiurbimo kolektoriuje. Šiam slėgiuimažėjant, plokštelinis vožtuvas atidaro nupylimo kanalą. Degalų slėgis(maždaug 3 bar) atitinkamai sumažėja. Oro slėgio įsiurbimo kolektoriuje irdegalų slėgio skirtumas visada lieka pastovus. Todėl slėgio svyravimaiįsiurbimo kolektoriuje neturi įtakos tiekiamų degalų kiekiui. Įpurškiamųdegalų kiekis priklauso tik nuo įpurškimo trukmės.
Matavimo įtaisai (jutikliai)
Oro kiekis matuojamas oro kiekio matuokliu su sklende. Varikliosiurbiamas oras, nugalėdamas sklendės grąžinimo spyruokles jėgą, pasukasklendę. Posūkio kampas perduodamas potenciometrui, kuris šį kampąatitinkančios varžos dydį perduoda valdymo blokui. Droselinės sklendės jungiklis sujungtas su droselinės sklendėsvelenu. Valdymo blokas apdoroja droselinės sklendės kontaktų signalus, kad
dozuotų degalus įsibėgėjant, ribojant sūkius ir stabdant varikliui(įpurškimo nutraukimas). Termolaikis jungiklis riboja šalto paleidimo purkštuvo purškimotrukmę pagal variklio temperatūrą. Jame yra elektra kaitinama bimetalinėplokštelė, kuri, priklausomai nuo temperatūros, sujungia ar atjungiakontaktus. Paleidžiant šaltą variklį, įpurškimo trukmę nustato išimtinaielektrinis šildymas. Jei paleidžiamas šiltas variklis, kontaktai būnanesujungti, šalto paleidimo purkštuvas yra uždarytas. Variklio temperatūros jutiklis, puslaidininkinis varžas, įstatomasį aušinimo skysčio cirkuliavimo kanalą. Jis matuoja variklio temperatūrą irper elektrinę varžą keičia į elektrinį signalą, perduodamą valdymo blokui.Valdymo blokas apskaičiuoja purkštuvų atidarymo trukmę paleidžiant šaltąvariklį ir įšilimo fazėje. Įsiurbiamo oro temperatūros jutiklis nustato įsiurbiamo orotemperatūrą, bei jo tankį. Šis jutiklis įstatytas į oro kiekio matuokliosiurbimo kanalą. Valdymo blokas, atsižvelgiant į siurbiamo oro temperatūrosjutiklio varžos kitimą, apskaičiuoja įpurškimo trukmę, t.y. įpurškiamųdegalų kiekį.Vykdomieji įtaisai
Purkštuvai atidaromi elektromagnetiškais elektros impulsais,gaunamais iš valdymo bloko. Jei elektromagneto rite neteka srovė,spyruoklė prispaudžia purkštuvo adatą prie lizdo. Magneto apvija pradėjusitekėti srovei, purkštuvo adata maždaug 0,1 mm pakeliama nuo lizdo. Peratsidariusį žiedinį plyšį 1-1,5 ms, atsižvelgiant į reikalingą įpurkštikiekį, teka degalai. Kad geriau degalai būtų išpurškiami, purkštuvo adatospriekyje yra kaištis. Purkštuvo schema pavaizduota 3 pav.[pic]
3 pav. Purkštuvas
Jei purkštuvai prijungti prie valdymo elektros grandinėslygiagrečiai, degalai įpurškiami į visus cilindrus arba į jų grupę vienumetu du kartus per darbo ciklą. Valdymo blokas lambda zondo signalą perdirba į purkštuvų valdymoįtampą. Lambda zondas tik esant maždaug 350 laipsnių temperatūrai pradedasiųsti signalą, kurį gali įvertinti valdymo blokas. Iki šios temperatūrosnustatoma vidutinė degalų ir oro mišinio sudėtis. Kad sutrumpėtų šis
nereguliuojamas periodas, lambda zondas šildomas. Dėl to galima patikimaireguliuoti mišinio sudėtį ir esant žemoms temperatūroms (tuščioje eigoje),gaunamas trumpas lambda zondo įsijungimo laikas ir jį galima tvirtinti nelabai karštose vietose, o arti deginių neutralizatoriaus.L-jetronic valdymo sistema
Pagrindinė L-jetronic valdymo sistemos užduotis – į įsiurbtą orąįpurkšti tiek degalų, kad degiojo mišinio oro pertekliaus koeficientolambda vertė būtų kiek galima artimesnė 1. Kadangi šioje sistemoje degalaiį orą purškiami ne nuolat, o purškiami vieną kartą per vieną alkūninioveleno apsisukimą, dozuojant degalus reikia atsižvelgti į variklio sūkiųdažnį. Vieno alkūninio veleno apsisukimo metu įpurškiamų degalų kiekisesant normaliam variklio darbo rėžimui priklauso nuo:
• Įsiurbto oro kiekio • Variklio sūkių dažnio Esant normaliam darbo rėžimui degalų dozavimo signalą valdymoblokas gauna iš oro kiekio matuoklio ir uždegimo sistemos. Kadangi variklis dirba ne tik normaliu rėžimu, degalų dozavimasturi būti pritaikytas ir kitiems darbo rėžimams – maksimaliai apkrovai irtuščiajai eigai. Įpurškiamų degalų kiekis papildomai keičiamas priklausomainuo oro ir variklio temperatūros.
Signalų apdorojimas valdymo bloke
Valdymo bloko paskirtis – įvertinti jutiklių siunčiamus signalusapie variklio darbo režimą. Įvertinus juos, formuojami purkštuvų valdymoimpulsai. Impulsų trukmė nustato atidarymo purkštuvo būsenos trukmę.Įpurškiamų degalų kiekis nustatomas keičiant atidaryto purkštuvo būsenostrukmę. Valdymo bloko elektroninės grandinės taip programuojamos, kadvarikliui dirbant normaliu darbo režimu, esant bet kuriam oro kiekiui irbet kuriam sūkių dažniui, oro pertekliaus koeficiento [pic] vertė būtų kiekgalima artimesnė 1. Valdymo bloko iš oro kiekio ir variklio sūkių dažnio signalųformuoja vadinamąją pagrindinę įpurškimo trukmę. Tam uždegimo sistemosuždegimo impulsai panaudojami kaip impulsų formuotuvo paleidimo impulsai.Impulsų formuotuvas keičia uždegimo sistemos impulsus į stačiakampius
impulsus. Impulsų dalytuvas suformuotus impulsus dalija taip, kad per vienąalkūninio veleno apsisukimą gaunamas tik vienas impulsas. Impulsų dalytuvoišėjimo signalas yra stačiakampis. Jo trukmė priklauso nuo impulsųformuotuvo impulsų sekos. Impulsų dalytuvo impulsų dažnis yra lygiai tokspat, kaip variklio sūkių dažnis. Impulsų dalytuvo impulsai tiekiamidalijimo-valdymo multivibratoriui (DVM). Į DVM taip pat ateina oro kiekiosignalas iš oro kiekio matuoklio. DVM išėjimo signalą taip pat sudarostačiakampiai impulsai, nes purkštuvams atidaryti, t.y. galinės pakopostranzistoriui atidaryti reikalingi stačiakampiai valdymo impulsai.Uždegimo impulsai Apkrovos sritis
Purkštuvai
Sūkių Valdymo blokas
Dažnis n
L-jetronic valdymo bloko struktūrinė schema
Dalijimo-valdymo multivibratorius nustato pagrindinę įpurškimotrukmę, elektroniškai dalydamas įsiurbto oro kiekį iš variklio sūkiųdažnio. Pagrindinė įpurškimo trukmė kaip įėjimo signalas, perduodamadauginimo pakopai. Kartu į dauginimo pakopą ateina ir kitų trikdymo dydžiųsignalai. Dauginimo pakopa apdoroja signalus ir apskaičiuoja pataisoskoeficientą k, iš kurio daugina pagrindinę įpurškimo trukmę. Pataisoskoeficientas k dėl grandinių ypatybių gali būti lygus 2 arba daugiau(k[pic]2). Kai pataisos koeficientas k=2, variklis dirba normaliu režimu irnėra trikdančių dydžių. Apdorojant trikdymo dydžių signalus, pvz.,pariebinant šalto paleidimo, įšilimo, maksimalios apkrovos metu,padidinamas pataisos koeficientas(k>2). Dauginimas atliekamas sudedantelektroniniu būdu. Dauginimo pakopoje yra įtaisyta įtampos pataisos grandinė (įtamposkompensavimo grandinė). Šios grandinės paskirtis – koreguoti automobilioelektros tinklo skirtingos įtampos poveikį įpurškimo trukmei. Elektromagnetiniuose purkštuvuose indukuojama saviindukcijos įtampauždelsia jų atidarymą. Vadinamasis suveikimo vėlavimas labai priklauso nuoautomobilio elektros tinklo įtampos. Tai sumažina įpurškimo trukmę ir kartuįpurškiamų degalų kiekį. Dauginimo pakopos tiekiamų įpurškimo impulsų srovės stiprumasapytiksliai lygus 10 mA. Purkštuvui (elektromagnetiniam vožtuvui) atidarytireikalinga 1,5 A stiprumo srovė, taigi 4 cilindrų varikliui reikalinga 6 A
stiprumo srovė. Todėl galinė pakopa įpurškimo impulsus sustiprina ir kaipvaldymo srovės impulsus, tiekia elektromagnetiniams vožtuvams. Valdymobloko galinė pakopa yra elektroninis stiprintuvas ir jungiklis. Galinėje pakopoje yra stiprinimo grandinė Darlingtono grandinėspavidalo, kokia naudojama ir uždegimo sistemos komutaciniam įtaisui. Dauginimo pakopos suformuoti įpurškimo impulsai valdo galinępakopą.Lambda reguliavimas
[pic] reguliavimo paskirtis – dozuoti į siurbiamą orą tiekiamų degalų kiekį taip, kad [pic] vertė būtų tarp 0,99 ir 1,00. tiksliai išlaikant oro pertekliaus koeficiento [pic] vertę tarp 0,99 ir 1,00, sudaromos sąlygos degalų ir oro mišiniui visiškai sudegti. Visiškas sudegimas reikalingas, kad būtų galima gauti didelį deginių nukenksminimo katalizatoriuje naudingumo koeficientą. [pic] vertė yra reguliuojamas dydis. Kadangi [pic] vertės tiesiogiai išmatuoti negalima, į išmetimo sistemą įstatytas jutiklis ([pic] zondas), kaip [pic]vertės matą, matuoja deginiuose likusio deguonies koncentraciją. Pvz., [pic]=0,95, ji lygi tik 0,2-0,3 tūrio procento. Jei dėl išorinių veiksnių [pic] vertė arba likusio deguonies koncentracija nukrypsta, pvz., pasikeitus oro drėgmei, tai [pic] reguliavimo sistema stengiasi išlaikyti reikalaujamą [pic] vertę. [pic] zondas elektrinės įpurškimo sistemos valdymo blokui elektrinio įėjimo signalo pavidalu nuolat tiekia likusio deguonies koncentracijos reikšmę. Valdymo bloke yra [pic] vertės reguliatorius. Įėjimo signalas reguliatoriuje palyginamas su reguliuojamo dydžio nurodyta verte (valdantysis dydis [pic]=1). Jeigu palyginus randamas reguliuojamo dydžio tikrosios vertės nukrypimas nuo nurodytos vertės, reguliatorius keičia elektrinį išėjimo signalą valdantį elektromagnetinius purkštuvus. Išėjimo signalas nustato atidarytų purkštuvų būsenos trukmę ir taip pat įpurškiamų degalų kiekį. Šis reguliavimo procesas nuolat kartojasi.
Išvada
L-jetronic įpurškimo sistema daugelį metų buvo montuojama įvairiųfirmų automobiliuose. Tai rodo, jog ši sistema yra patikima ir pilnaipasiteisino. Vėliau šią įpurškimo sistemą išstūmė kitos patobulintossistemos: L-motronic, LH-motronic, KE-motronic, Multijet ir kt.
Literatūra
1. Automobiliai: [vadovėlis techninių specialybių studentams].- Kaunas: Tyrai 2001m.———————– Elektroninis valdymo blokas
Impulsų formuotuvas
Impulsų dalytuvas
dalijimo-valdymo multivibratorius
Dauginimo pakopa
Galinė pakopa