Система зажигания HFM

Министерство образования и науки РФ Волгоградский Государственный Технический Университет

(ВолгГТУ) Кафедра «ТЭРА»

Автоматика и автоматизация на АТ Курсовая работа

«Система зажигания НFM»

Выполнил: ст. Солдатов Павел Проверил: доц. каф. ТЭРА Дыгало В.Г.

Волгоград 2011

1. Система зажигания HFM

2. Составление уравнения системы

Список источников

1. Система зажигания

В состав системы зажигания входят:

— B2/5расходомер воздуха HFM

— B11/3датчик температуры охлаждающей жидкости

— B17датчик температуры засасываемого воздуха

— L5/1датчик положения распределительного вала

— L5датчик положения коленчатого вала

— N¾блок управления HFM

— R4свечи зажигания

— T1/1катушка зажигания 1 (цилиндры 1 и 4)

— T½катушка зажигания 2 (цилиндры 2 и 3)

Рис. 1 — Компоненты системы зажигания Система впрыска Впрыск топлива происходит через электромагнитные форсунки, каждая из которых управляется отдельно непосредственно блоком управления HFM.

Основной величиной для определения количества впрыскиваемого топлива является показание термоанемометрического расходомера воздуха, измеряющего массу воздуха, проходящего через сечение впускного трубопровода.

Регулировка холостого хода Регулировка холостого хода управляется блоком управления HFM путем:

— изменения положения дроссельной заслонки при помощи установочной электромагнитной муфты и электромотора

— изменения количества впрыскиваемого топлива (изменения времени впрыска)

— изменения угла опережения зажигания Система зажигания Распределение высокого напряжения происходит без подвижных частей и деталей, напрямую от блока управления HFM к катушкам зажигания и от катушек зажигания непосредственно к свечам зажигания.

Одна катушка работает на две свечи зажигания.

Изменение точки переключения АКП

Для быстрого доведения катализатора до рабочей температуры в зависимости от температуры, скорости и времени точка переключения АКПП повышается.

Диагностика/память неисправностей Все современные системы впрыска и зажигания, включая систему HFM, имеют функции самодиагностики и возможность запоминания возникающих неисправностей.

Все электрические входные и выходные сигналы проверяются блоком управления на свое соответствие, т. е. истинные значения сравниваются с заданными значениями/параметрами, заложенными непосредственно в БУ.

БУ могут распознавать как актуальные неисправности, так и запомненные неисправности.

Также распознаются кратковременные неисправности, такие как плохой контакт, возникающие во время эксплуатации чаще, чем 5 раз.

Даже при выключенном зажигании или при отключенном аккумуляторе, неисправности остаются запомненными в блоке управления.

Неисправности автоматически стираются из памяти блока управления, если в течение последующих 19 поездок они не возникали вновь.

Функции Считывание памяти неисправностей из блока управления возможно при помощи диагностических устройств:

— счетчик импульсов

— ННТ

— Star Diagnosis

Замечания по диагностике системы зажигания Блок управления HFM/PMS может также распознавать неисправности в системе зажигания.

Во время работы двигателя, блок управления измеряет ток и напряжение на первичной обмотке катушек зажигания. Таким косвенным образом БУ может распознать сбои и во вторичной обмотке.

При распознавании более 50 сбоев, регистрируется неисправность, и для защиты катализатора от выхода из строя отключаются форсунки впрыска соответствующего цилиндра.

Если последующие 255 зажиганий прошли без сбоев, то подача топлива возобновляется.

Самоадаптация качества смеси

Для автомобилей с катализатором и кислородным датчиком в блоке управления системой впрыска и зажигания HFM имеется функция автоматического регулирования качества смеси.

Блок управления постоянно опрашивает сигнал с кислородного датчика и по нему определяет первоначальное качество смеси или была ли смесь обогащенной или обедненной.

В идеальном случае соотношение массы воздуха к массе топлива должно быть около 14,7:1, чему соответствует величина X=1. Параметр X равен отношению поданного количества воздуха к требуемому для создания оптимальной смеси.

Таким образом, имея информацию о качестве смеси, блок управления пытается подкорректировать ее так, чтобы X всегда стремилась к 1.

Этот процесс называется самоадаптацией и в общем случае его можно представить в следующем виде:

Рис. 2 — лрегулирование Согласуя сигналы с датчика положения коленвала и датчика Холла распредвала, блок управления системой впрыска и зажигания устанавливает порядок впрыска и зажигания.

Инкрементное управление Рис. 3 — Определение порядка впрыска и зажигания Инкрементные энкодеры — датчики, формирующие определенное выходное напряжение в зависимости от углового перемещения. Инкрементные датчики положения предоставляют сведения об относительном положении, в которых сигнал обратной связи всегда соотносится с начальным, или исходным, положением. Инкрементные датчики положения отдельно определяют каждое механическое положение. Текущее определенное положение является инкрементным только по сравнению с последним определенным положением.

Сигнал с выхода позиционного датчика изображен на рис. 3. Важное преимущество инкрементного управления — функция контроля за равномерностью работы двигателя. Благодаря появлению 60 и 2 зубьев блок управления системой впрыска и зажигания имеет возможность точного определения числа зубьев, проходящих через позиционный датчик за время работы какого-либо из цилиндров. Таким образом блок управление может определить ускорение, привносимое в работу двигателя каждым цилиндром. Зная истинное ускорение и рассчитывая заданное, блок управления может определить, какой из цилиндров дает сбой. Эта функция очень облегчает процесс диагностики двигателя.

2. Составление уравнения системы Рассмотрим систему с двумя цилиндрами.

Блок — схема автоматизированной системы:

Рис. 4 — Блок — схема системы Уравнения блоков:

Д-1: Расходомер воздуха HFM — Расходомер воздуха или датчик массового расхода воздуха — это устройство, которое измеряет количество воздуха, поступающее в цилиндры двигателя. Уравнение: ;

Д-2: Датчик температуры охлаждающей жидкости — Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор, т. е. резистор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Уравнение: ;

Д-3: Датчик температуры воздуха на впуске. Уравнение: ;

Д-4: Датчик положения распредвала — Датчик синхронизации расположен в распределителе зажигания. Является, по сути, генератором импульсов на основе эффекта Холла. Служит для БУ источником информации о положении распределительного вала двигателя и положении поршней. Уравнение: ;

Д-5: Датчик положения коленчатого вала — При вращении задающего диска вместе с коленчатым валом изменяется магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке. Контроллер определяет положение и частоту вращения коленчатого вала по количеству и частоте следования этих импульсов и рассчитывает момент срабатывания модуля зажигания. Уравнение: ;

У — Усилитель — Блок изменяет величину входного сигнала для согласования с другими элементами автоматизированной системы. Уравнение:

Д-1: ;

Д-2: ;

Д-3: ;

Д-4: ;

Д-5: ,

где коэффициенты усиления соответствующих датчиков.

Фильтр помех: Устройство, обеспечивающее точность сигнала для дальнейшего согласования с другими элементами автоматизированной системы.

Д-1: ;

Д-2: ;

Д-3: ;

Д-4: ;

Д-5: ,

где коэффициент фильтра помех.

Блок управления: Задатчик — устройство обрабатывающее сигналы поступающее от датчиков, суммирующий эти сигналы и посылающий на исполнительный механизм. Уравнение: + где общий коэффициент усиления, суммарный сигнал непосредственно зависящий от информации поступающих от датчиков.

Исполнительный механизм:

Катушка зажигания — это электрический прибор, элемент системы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения тока, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в ток высокого напряжения.

Свеча зажигания — искровая запальная свеча, устройство для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания искрой, образующейся между её электродами.

Уравнение исполнительного механизма:, где коэффициент усиления задатчика.

Уравнение системы:

Отсюда следует, что срабатывание свечей зажигания непосредственно зависит от показаний расходомера воздуха HFM, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика температуры воздуха на впуске, датчика положения распределительного вала, датчика положения коленчатого вала.

зажигание холостой ход впрыск

1) Легковые автомобили. Базовый курс. Обучение сотрудников СТОА МБ. Учебный центр ЗАО «Мерседес-Бенц РУС», 2010 г.

2) [Электронный ресурс] Датчик положения коленчатого вала. — Режим доступа: http://drmaster.ucoz.ru/publ/18−1-0−121

3) [Электронный ресурс] HFM мерседес. Система зажигания.- Режим доступа: http://www.mbrio.ru/hfm.html