L-jetronic įpurškimo sistema

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, kuriuos
valdo elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos. Automobilio
elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos suderina sklandų automobilio
darbą ir palengvina jo eksploatavimą. Šios sistemos apdoroja informaciją
apie fizikinius dydžius. Informacija šioms sistemoms teikiama dažniausiai
elektrinio signalo pavidalu. Elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemų
schema pateikta 1 pav.
[pic]

1 pav. Automobilio elektroninės valdymo ir reguliavimo sistemos

Panagrinėsime benzininio variklio įpurškimo sistemą L-jetronic. Ši
įpurškimo siistema buvo pradėta naudoti automobiliuose nuo 1985m. Ją sukūrė
garsi automobilių mazgų bei detalių firma “BOSCH”.

L-jetronic įpurškimo sistema

L-jetronic – tai elektroninė įpurškimo sistema , kurios purkštuvai
su pertrūkiais purškia degalus į atskirą cilindro įsiurbimo kanalą priešais
uždarytą įsiurbimo vožtuvą.

Valdymo blokas, naudodamas pagrindinius valdymo dydžius – apkrovos
dydį ir variklio sūkių dažnį – apskaičiuoja pagrindinę įpurškimo trukmę.
Kiekvienam variklio darbo režimui reikalingas degalų kiekis apskaičiuojamas
atsižvelgiant į įsiurbto oro kiekį, aplinkos sąlygas (įsiurbiamo oro
temperatūrą) ir variklio darbo temperatūrą. Naudojant valdymo dydžius –
apkrovos dydį ir variklio sūkių dažnį – apskaičiuojamas pagrindinis
įpurškiamų degalų kiekis.

Apkrovos dydis, perduodamas vaaldymo 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 uždegimo
sistemos (Holo daviklio) arba tachogeneratoriaus (indukcinis impulsų
generatorius ant alkūninio veleno). Pagrindinis įpurškiamų degalų kiekis
koreguojamas atsižvelgiant į aplinkos veiksnius. K

Koregavimo dydžiai yra:

• Įsiurbiamo oro temperatūra,

• Variklio temperatūra,

• Droselinės sklendės posūkio kampas,

• Deguonies kiekis deginiuose.

Koregavimo dydžius registruoja jutikliai. Koregavimo dydžius
valdymo blokas naudoja, kad būtų galima apskaičiuoti reikalingą įpurkšti
degalų kiekį ir atitinkamus valdymo signalus vykdomųjų įtaisų, kurie
realizuoja pageidaujamą režimą, pvz., keičia droselinės sklendės atidarymo
kampą, 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 vamzdžio
galo. Reguliatorius sujungtas ne tik su degalų tiekimo sistema, bet ir su
variklio įsiurbimo kolektoriumi. Todėl degalų slėgis ties purkštuvais
priklauso nuo absoliutaus slėgio įįsiurbimo kolektoriuje. Šiam slėgiui
mažėjant, plokštelinis vožtuvas atidaro nupylimo kanalą. Degalų slėgis
(maždaug 3 bar) atitinkamai sumažėja. Oro slėgio įsiurbimo kolektoriuje ir
degalų slėgio skirtumas visada lieka pastovus. Todėl slėgio svyravimai
įsiurbimo kolektoriuje neturi įtakos tiekiamų degalų kiekiui. Įpurškiamų
degalų kiekis priklauso tik nuo įpurškimo trukmės.

Matavimo įtaisai (jutikliai)

Oro kiekis matuojamas oro kiekio matuokliu su sklende. Variklio
siurbiamas oras, nugalėdamas sklendės grąžinimo spyruokles jėgą, pasuka
sklendę. Posūkio kampas perduodamas potenciometrui, kuris šį kampą
atitinkančios varžos dydį perduoda valdymo blokui.

Droselinės sklendės jungiklis sujungtas su droselinės sklendės
velenu. Valdymo blokas apdoroja droselinės sklendės kontaktų s

signalus, kad
dozuotų degalus įsibėgėjant, ribojant sūkius ir stabdant varikliui
(įpurškimo nutraukimas).

Termolaikis jungiklis riboja šalto paleidimo purkštuvo purškimo
trukmę pagal variklio temperatūrą. Jame yra elektra kaitinama bimetalinė
plokštelė, kuri, priklausomai nuo temperatūros, sujungia ar atjungia
kontaktus. Paleidžiant šaltą variklį, įpurškimo trukmę nustato išimtinai
elektrinis šildymas. Jei paleidžiamas šiltas variklis, kontaktai būna
nesujungti, šalto paleidimo purkštuvas yra uždarytas.

Variklio temperatūros jutiklis, puslaidininkinis varžas, įstatomas
į aušinimo skysčio cirkuliavimo kanalą. Jis matuoja variklio temperatūrą ir
per elektrinę varžą keičia į elektrinį signalą, perduodamą valdymo blokui.
Valdymo blokas apskaičiuoja purkštuvų atidarymo trukmę paleidžiant šaltą
variklį ir įšilimo fazėje.

Įsiurbiamo oro temperatūros jutiklis nustato įsiurbiamo oro
temperatūrą, bei jo tankį. Šis jutiklis įstatytas į oro kiekio matuoklio
siurbimo kanalą. Valdymo blokas, atsižvelgiant į siurbiamo oro temperatūros
jutiklio varžos kitimą, apskaičiuoja įpurškimo trukmę, t.y. įpurškiamų
degalų 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 pradėjusi
tekėti srovei, purkštuvo adata maždaug 0,1 mm pakeliama nuo lizdo. Per
atsidariusį žiedinį plyšį 1-1,5 ms, atsižvelgiant į reikalingą įpurkšti
kiekį, teka degalai. Kad geriau degalai būtų išpurškiami, purkštuvo adatos
priekyje yra kaištis. Purkštuvo schema pavaizduota 3 pav.
[pic]

3 pav. Purkštuvas

Jei purkštuvai prijungti prie valdymo elektros grandinės
lygiagrečiai, degalai įpurškiami į visus cilindrus arba į jų grupę vienu
metu du kartus per darbo ciklą.

Valdymo blokas lambda zondo signalą perdirba į purkštuvų valdymo
įtampą. Lambda zondas tik esant maždaug 350 laipsnių temperatūrai pradeda
siųsti signalą, kurį gali įv

vertinti valdymo blokas. Iki šios temperatūros
nustatoma vidutinė degalų ir oro mišinio sudėtis. Kad sutrumpėtų šis
nereguliuojamas periodas, lambda zondas šildomas. Dėl to galima patikimai
reguliuoti mišinio sudėtį ir esant žemoms temperatūroms (tuščioje eigoje),
gaunamas trumpas lambda zondo įsijungimo laikas ir jį galima tvirtinti ne
labai karštose vietose, o arti deginių neutralizatoriaus.

L-jetronic valdymo sistema

Pagrindinė L-jetronic valdymo sistemos užduotis – į įsiurbtą orą
įpurkšti tiek degalų, kad degiojo mišinio oro pertekliaus koeficiento
lambda vertė būtų kiek galima artimesnė 1. Kadangi šioje sistemoje degalai
į orą purškiami ne nuolat, o purškiami vieną kartą per vieną alkūninio
veleno apsisukimą, dozuojant degalus reikia atsižvelgti į variklio sūkių
dažnį.

Vieno alkūninio veleno apsisukimo metu įpurškiamų degalų kiekis
esant normaliam variklio darbo rėžimui priklauso nuo:

• Įsiurbto oro kiekio

• Variklio sūkių dažnio

Esant normaliam darbo rėžimui degalų dozavimo signalą valdymo
blokas gauna iš oro kiekio matuoklio ir uždegimo sistemos.

Kadangi variklis dirba ne tik normaliu rėžimu, degalų dozavimas
turi būti pritaikytas ir kitiems darbo rėžimams – maksimaliai apkrovai ir
tuščiajai eigai. Įpurškiamų degalų kiekis papildomai keičiamas priklausomai
nuo oro ir variklio temperatūros.

Signalų apdorojimas valdymo bloke

Valdymo bloko paskirtis – įvertinti jutiklių siunčiamus signalus
apie variklio darbo režimą. Įvertinus juos, formuojami purkštuvų valdymo
impulsai. Impulsų trukmė nustato atidarymo purkštuvo būsenos trukmę.
Įpurškiamų degalų kiekis nustatomas keičiant atidaryto purkštuvo būsenos
trukmę.

Valdymo bloko elektroninės grandinės taip programuojamos, kad
varikliui dirbant normaliu darbo režimu, esant bet kuriam oro kiekiui ir
bet kuriam sūkių dažniui, oro pe

ertekliaus koeficiento [pic] vertė būtų kiek
galima artimesnė 1.

Valdymo bloko iš oro kiekio ir variklio sūkių dažnio signalų
formuoja vadinamąją pagrindinę įpurškimo trukmę. Tam uždegimo sistemos
uždegimo impulsai panaudojami kaip impulsų formuotuvo paleidimo impulsai.
Impulsų formuotuvas keičia uždegimo sistemos impulsus į stačiakampius
impulsus. Impulsų dalytuvas suformuotus impulsus dalija taip, kad per vieną
alkūninio veleno apsisukimą gaunamas tik vienas impulsas. Impulsų dalytuvo
išėjimo signalas yra stačiakampis. Jo trukmė priklauso nuo impulsų
formuotuvo impulsų sekos. Impulsų dalytuvo impulsų dažnis yra lygiai toks
pat, kaip variklio sūkių dažnis. Impulsų dalytuvo impulsai tiekiami
dalijimo-valdymo multivibratoriui (DVM). Į DVM taip pat ateina oro kiekio
signalas iš oro kiekio matuoklio. DVM išėjimo signalą taip pat sudaro
stačiakampiai impulsai, nes purkštuvams atidaryti, t.y. galinės pakopos
tranzistoriui 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 įpurškimo
trukmę, elektroniškai dalydamas įsiurbto oro kiekį iš variklio sūkių
dažnio.

Pagrindinė įpurškimo trukmė kaip įėjimo signalas, perduodama
dauginimo pakopai. Kartu į dauginimo pakopą ateina ir kitų trikdymo dydžių
signalai. Dauginimo pakopa apdoroja signalus ir apskaičiuoja pataisos
koeficientą k, iš kurio daugina pagrindinę įpurškimo trukmę. Pataisos
koeficientas k dėl grandinių ypatybių gali būti lygus 2 arba daugiau
(k[pic]2). Kai pataisos koeficientas k=2, variklis dirba normaliu režimu ir
nėra trikdančių dydžių. Apdorojant trikdymo dydžių signalus, pvz.,
pariebinant šalto paleidimo, įšilimo, maksimalios apkrovos metu,
padidinamas pataisos koeficientas(k>2). Dauginimas atliekamas sudedant
elektroniniu būdu.

Dauginimo pakopoje yra įtaisyta įtampos pataisos grandinė (įtampos
kompensavimo grandinė). Šios grandinės paskirtis – koreguoti automobilio
elektros tinklo skirtingos įtampos poveikį įpurškimo trukmei.

Elektromagnetiniuose purkštuvuose indukuojama saviindukcijos įtampa
uždelsia jų atidarymą. Vadinamasis suveikimo vėlavimas labai priklauso nuo
automobilio elektros tinklo įtampos. Tai sumažina įpurškimo trukmę ir kartu
įpurškiamų degalų kiekį.

Dauginimo pakopos tiekiamų įpurškimo impulsų srovės stiprumas
apytiksliai lygus 10 mA. Purkštuvui (elektromagnetiniam vožtuvui) atidaryti
reikalinga 1,5 A stiprumo srovė, taigi 4 cilindrų varikliui reikalinga 6 A
stiprumo srovė. Todėl galinė pakopa įpurškimo impulsus sustiprina ir kaip
valdymo srovės impulsus, tiekia elektromagnetiniams vožtuvams. Valdymo
bloko galinė pakopa yra elektroninis stiprintuvas ir jungiklis.

Galinėje pakopoje yra stiprinimo grandinė Darlingtono grandinės
pavidalo, kokia naudojama ir uždegimo sistemos komutaciniam įtaisui.

Dauginimo pakopos suformuoti įpurškimo impulsai valdo galinę
pakopą.

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 įvairių
firmų automobiliuose. Tai rodo, jog ši sistema yra patikima ir pilnai
pasiteisino. Vėliau šią įpurškimo sistemą išstūmė kitos patobulintos
sistemos: 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

Leave a Comment