В автомобилях, оснащённых двигателями с электронным управлением, экономия расхода топлива происходит за счёт точной дозировки расхода топлива. Подача топлива прекращается при торможении двигателем, и во всех случаях, когда это допустимо, что тоже ведёт к экономии горючего. Данная статья расскажет о том, как взаимосвязаны между собой расход топлива и датчик расхода воздуха, автомобилей, оснащенных двигателями с ЭБУ (Электронным Блоком Управления подачи топлива).
Увеличение угла опережения зажигания происходит при обеднении горючей топливно-воздушной смеси. Из-за того, что обеднённая смесь сгорает гораздо медленнее, значительно экономится расход топлива, но выхлопные газы выходят с повышенным содержанием токсинов. Электронная автоматика двигателя управляет углом опережения зажигания. Достигается это путём нахождения компромисса между содержанием вредных токсинов в выхлопе и расходом топлива. Современные электронные системы управления двигателем оснащены датчиками массового расхода топлива.
Базовое время включения производительности форсунок, контролёр вычисляет на основании определённой массы топлива FM. Масса топлива, которая проходит через форсунки, должна быть напрямую связана с длительностью их включения. Чтобы это произошло, относительно впускного коллектора, в рампе форсунок поддерживается постоянное давление топлива посредством регулятора.
От режима работы двигателя зависит показание корректировки длительности включения форсунок. При изменении напряжения бортовой силы происходит реализация компенсации изменений как электрических, так и механических характеристик форсунок. От показаний датчиков подачи кислорода зависит степень корректировки обогащения топливной смеси при запуске двигателя автомобиля.
Если автомобиль оснащён двигателем с распределённым впрыском топлива, то управление подачи топлива происходит иначе (с учётом сложности системы управления).
- Одновременное включение всех форсунок происходит за один оборот коленчатого вала.
- Включение форсунок происходит группами. Например, попарно: за 4 такта один раз (в двигателе с 4-мя цилиндрами). Управление группами осуществляется раздельно.
- В случае, когда впрыск топливно-воздушной смеси происходит на определённом такте, и каждый цилиндр индивидуально регулируется, управление форсунок происходит независимо.
Управление подачи топлива может осуществляться по сигналу кислородного датчика, поступающего в ЭБУ двигателя. Средний показатель опорного напряжения для циркониевого датчика составляет 0,45В. По результатам сигнала, полученного с датчика расхода воздуха, программное обеспечение ЭБУ двигателя определяет, обогащена топливная смесь, или нет. Если смесь определена как обогащённая, то длительность импульса отпирания форсунок постепенно уменьшается. На изменения состава топливно-воздушной смеси датчик реагирует с небольшой задержкой. Для того чтобы датчик кислорода проанализировал качество топливовоздушной смеси нужно некоторое время. Чем больше времени затрачивается на этот процесс распознавания, тем меньше становится длительность импульса отпирания форсунок. Это, в свою очередь, приводит к обеднению смеси.
После того, как ЭБУ получит данные о том, что смесь обеднена, начнётся медленное увеличение продолжительности импульса отпирания форсунок. Начнётся обогащение смеси. Продолжаться этот процесс будет до следующего переключения датчика. При повторении данного цикла состав смеси чередуется (то он обогащённый, то обеднённый). Продукты сгорания, полученные в моменты циклов, перемешиваются в ресивере катализатора, и при выходе получаем выхлоп, состав которого близок к стехиометрической отметке. В результате нейтрализатор газа работает с большей эффективностью, а количество вредных для окружающей среды токсинов уменьшается до минимальной отметки.
Так как система срабатывает с некоторой задержкой, то управление составом топливовоздушной смеси не может быстро прийти в действие. В результате этого замедления происходит увеличение содержания токсичных веществ в выхлопе (на переходных режимах работы двигателя). Для того чтобы регулировать подачу топлива контролёром, используются также и калибровочные диаграммы в осях.
При правильной установке угла опережения зажигания происходит оптимизация крутящего момента двигателя. Также это приводит
- к уменьшению содержания в выхлопе вредных соединений,
- сокращению расхода топлива,
- полному исключению детонации,
- улучшению ходовых характеристик.
Изначально, в памяти контролёра заложены оптимальные значения угла опережения зажигания с учётом оборотов двигателя и его нагрузки. Базовые показатели получают в процессе экспериментальных исследований при конструировании двигателя. Затем полученные значения корректируют с учётом возможного режима работы двигателя (перегрев, ускорение и др). Изменяя угол опережения зажигания, можно добиться стабильной работы двигателя на холостых оборотах, а при переключении скорости в автомобиле с автоматической коробкой передач, возможно, отрегулировать обороты двигателя.
Для того чтобы отрегулировать первичный ток катушки зажигания, необходимо отрегулировать время, за которое она подключится к напряжению питания. Длительность интервала подключения определяется и сравнивается ЭБУ. Корректировка параметров производится в зависимости от оборотов двигателя и показателей напряжения бортовой сети. Детонация возникает при предельной работе двигателя. Эффективную работу самого двигателя улучшают и доводят до предела значения угла опережения зажигания. При появлении детонации уменьшается угол опережения зажигания. В современных автомобилях угол опережения зажигания системой управления регулируется раздельно (по цилиндрам).
