Эсуд что это такое в автомобиле
Эсуд что это такое в автомобиле
ЭСУД — это электронная система управления двигателем. Так же, как существуют много разновидностей двигателей, также и существуют разные виды ЭСУД, устанавливаемые на все виды современных автомобилей серийного производства.
Принцип работы ЭСУД
Электронная система управления ДВС, он же компьютер принимает и считывает показатели с различных датчиков мотора и «говорит» исполнительным узлам и механизмам, что делать при таких полученных данных.
Цель существования ЭСУД — это постоянный подбор оптимального режима работы двигателя при котором создается оптимальная норма расхода топлива и выбросы выхлопных газов будут соответствовать требованиям современным стандартам экологов.
Разберем ЭСУД ВАЗ инжекторных модификаций
На российские автомобили ВАЗ устанавливаются электронные системы управления фирм Bosch, General Motors, отечественного производителя СУД.
Иностранного производства ЭСУД не ремонтируются, они не взаимозаменяемы и не ремонтопригодны. В российских ЭСУД можно заменить внутренние детали.
Классификация контроллеров управления мотором
На машины ВАЗ устанавливают следующие типы и виды контроллеров:
Эти виды контроллеров не взаимозаменяемы. Есть система с нейтрализатором, есть без. Для системы без нейтрализатора подходит М 1.5.4, но он не подойдет для системы с нейтрализатором.
Контроллер МР 7.0 для системы ЕВРО-2 не подходит для автомобиля с двигателем ЕВРО-3. Контроллер МР 7.0 для системы ЕВРО-3 можно установить для авто ЕВРО-2 только после перепрошивки программного обеспечения контроллера.
Системы впрыска делятся на:
В не фазированных системах впрыск топлива происходит или одновременно всеми форсунками, или парами.
В фазированных системах впрыск топлива происходит форсунками последовательно.
Нормы токсичности
Автомобили с большой долей выбросов вредных веществ, то есть класса ЕВРО-0, не содержат в своей конструкции нейтрализаторы, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода (О2).
По внешнему виду конструкции двигателя можно отличить автомобиль с ДВС ЕВРО 3 от ЕВРО 2. В конструкции машины ЕВРО-3 устанавливаются два датчика кислорода в выпускную систему. В конструкции ЕВРО-2 такой датчик один. Также отличаются по наличию датчика неровной дороги и внешней форме адсорбера.
Термины по теме ЭСУД
Контроллер — основа электронной системы управления. Считывает данные с датчиков о режиме работы ДВС. Производит сложные вычисления и управляет исполнительными узлами и деталями.
ДМРВ — это датчик массового расхода воздуха, который преобразует значение воздуха, который поступил в рабочие камеры цилиндров в электрических сигнал.
Датчик скорости — занимается преобразованием значения скорости движения автомобиля в электросигнал.
Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработанных газах после нейтрализатора в электрический сигнал.
Датчик кислорода управляющий — преобразует значение кислорода в отработанных газах до нейтрализатора в электрический сигнал.
Датчик неровной дороги — занимается преобразованием значения вибрации кузова в электроимпульс.
Датчик фаз — передает информацию контроллеру в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) на такте сжатия.
Датчик температуры ОЖ — преобразует температуру антифриза, тосола, воды в электрический импульс.
Датчик положения коленчатого вала двигателя — преобразует угловое положение коленвала в электрический импульс.
Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла закрытия дроссельной заслонки в элетросигнал.
Датчик детонации — преобразует значение механических шумов в электросигнал.
Модуль зажигания — занимается накапливанием энергии для воспламенения смеси в камере сгорания цилиндров ДВС и держит высокое напряжения на электродах свечей зажигания.
Форсунка — занимается подачей топлива в определенных пропорциях.
Регулятор давления топлива (РДТ) — держит постоянное давление в подающей магистрали топлива.
Адсорбер — элемент, который улавливает пары бензина.
Модуль бензонасоса — держит избыточное давление в топливной магистрали.
Клапан продувки адсорбера — обеспечивает улавливание и продувку паров бензина.
Топливный фильтр — фильтр тонкой очистки занимается улавливанием механических примесей топлива.
Нейтрализатор — элемент системы впрыска для уменьшения токсичности. Вредные вещества нейтрализуются и превращаются в АЗОТ, ВОДУ и ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА.
Диагностическая лампа — относится к элементам бортовой диагностики, занимается информированием водителя о неполадках ЭСУД.
Диагностический разъем — служи для подключения оборудования диагностики авто через ноутбук, планшет или телефон.
Регулятор холостого хода — поддерживает холостой ход в оптимальном режиме, регулируя подачу воздуха в двигатель на холостом ходу.
Видео
В этом видео разбирается, что такое ЭСУД, инжектор это или нет, и т.д.
Азбука ЭСУД. Часть 2. Как зарождались ЭСУД
В прошлой статье мы разобрались, как работает ДВС в общих чертах. Сегодня мы поговорим о том, как зарождались первые электронные системы управления двигателя (далее — ЭСУД).
На заре автомобилестроения электродинамика и магнетизм были настолько не изучены ещё, что современнику даже сложно это представить. Полупроводниковые элементы представляли собой кусочки породы, роль резисторов выполняли открытые участки проволоки, а конденсаторы были ещё воздушные. Что и говорить: радиоприёмник и ДВС практически ровестники. В те времена ещё и не возникало мысли, что электроника способна управлять механизмом, вращающимся несколько оборотов в секунду, да и принципы работы ДВС были ещё в процессе развития.
Первые системы питания двигателями были вакуумными и назывались карбюраторами. Их задача была смешивать топливо и воздух в определённых пропорциях. Единственная задача, которая решалась с помощью электричества — это образование искрового заряда, и то не сразу. Какое-то время следовало разогревать перед запуском автомобиля паяльной лампой специальную калильную головку, которая потом работала от температуры горения топлива. Со временем, наконец, появились магнето, которое можно и сегодня ещё встретить на бензиновых генераторах переменного тока, мопедах и т.п., а позже управление моментом искрообразования стало возможно с помощью двухобмоточной катушки (автотрансформатор) и механического устройства управления и подачи искры на свечу, именуемого трамблёром.
Электроники и даже электрики в первых автомобилях практически не было. Сегодня сложно представить себе автомобиль без электрических ламп головного света, световой индикации поворотов и торможения, не говоря уже о такой роскоши, как индикаторы на приборной панели и уж тем более электрорегулировка сидений, но больше ста лет назад обычный стартер был пределом мечтаний. Для запуска двигателей использовался принцип ручного раскручивания маховика. Многие автомобили имели некое подобие генератора — магнето, о котором я писал ранее, и его хватало лишь на то, чтобы подавать искру. Со временем генератор занял прочную позицию на борту автомобиля, это позволило производить подзарядку аккумуляторов в движении, и с тех пор, можно сказать, появились возможности для внедрения электрических устройств. В те времена дуэт генератор и аккумулятор было сродни автономной электростанции на борту автомобиля и позволял впредь не зависеть от бытовой сети. Сегодня этим никого не удивишь, но тогда это была революция!
В автомобилях появились наружное освещение, электроклаксон, первые индикаторы на приборной панели и радиоприёмник. Больше не приходилось раскручивать маховик вручную, теперь достаточно было замкнуть два провода при повороте ключа зажигания. Но вот двигатель так и продолжал управляться законами газодинамики и лишь искра, возникающая на свечах зажигания от вторичной обмотки автотрансформатора, которой управлял периодически сгорающий механический прерыватель, была единственным электрическим элементом системы управления ДВС.
Нельзя сказать, что развития систем управления ДВС не было вообще. Это было бы бестактно и неуважительно к нашим дедам и прадедам. Распредвал со временем перестал греметь на улице и спрятался в блоке ДВС, что позволило продлить ему жизнь, а со временем он перекочевал в головку. Также моменты открытия/закрытия клапанов, как и форма кулачка распредвала, получали все более интересные значения, повышая КПД силовой установки. Карбюраторные системы подачи топлива пережили несколько революционных модернизаций, время от времени возникали системы механического впрыска топлива под давлением, особенно на спортивных и околоспортивных автомобилях.
Тем не менее, только искра долгие годы оставалась результатом электричества. Кстати, трамблёры тоже сильно изменились за 20-е столетие и получили вакуумное и центробежное регулирование углов опережения зажигание, что значительно снизило расход и повысило динамику автомобилей.
Электроника не стояла на месте всё это время, особенно активно она начала развиваться после второй мировой войны. Десятилетия электронные устройства работали на электронных лампах, которые, думаю, ещё прекрасно помнят те, кому за 30, и их применение в системах управления ДВС было просто невозможно, так как они крайне не любили вибраций, хотя радиоприёмники всё же работали, но с перебоями. Революцией в электронике стала разработка и появление на рынке транзисторов. И в 70-е годы началось бурное развитие транзисторной электроники: ЭВМ, радиоаппаратура, бытовая электроника и, конечно же, автопроизводители не могли пройти мимо.
К концу 70-х годов начали появляться первые безконтактные системы зажигания, которые позволили избавиться от механического контактного прерывателя, заменив его транзисторным коммутатором. К карбюраторам начали подходить провода. Первые электрические системы на карбюраторах выполняли задачи холодного запуска, который раньше осуществлялся вручную так называемой ручкой подсоса или на более продвинутых карбюраторах — биметаллической пластиной, которая открывала воздушную заслонку по мере прогрева автомобиля. Затем появился электро-магнитный клапан холостого хода, который смог понизить расход карбюраторного ДВС.
Дальше внедрение электроники в системы управления ДВС пошло по двум путям: многие производителя карбюраторов, такие как Pierburg, Solex и многие японские компании, всё больше добавляли электронных клапанов на карбюратор, повышая их эффективность и экономичность, а в то время Bosch решил усовершенствовать системы механического впрыска, которые, как я уже говорил ранее, применялись на некоторых немецких автомобилях, самой популярной из которых была K-Jetronic.
Первый путь пришёл вникуда, хоть отечественные производители, да и некоторые зарубежные, такие как Ford, продолжали оснащать ДВС карбюраторными системами до конца 20-го века. А вот второй путь совершил революцию в конце 70-х — начале 80-х годов. На автомобилях начали появляться электрические форсунки и электрический насос высокого давления (2,5-3 бара)! Системы имели либо одну форсунку на двигатель (моновпрыск) или же по одной форсунке на цилиндр (точечный впрыск).
Очень простой и поистине полезной для познания основ принципа системой я считаю систему Bocsh L-Jetronic. Простота этой системы в том, что управление зажиганием продолжало оставаться автономным, в то время, как Электронный блок управления (ЭБУ) управлял длительностью открытия форсунок. Уникальность этой системы сегодня в том, что это ЭСУД без микропроцессорного управления. Т.е. нет никакой прошивки, есть только чёткая элементная логика. Применялась данная система на многих немецких автомобилях в то время, когда в Японии и США всё ещё игрались с карбюраторами.
Схема ЭСУД L-Jetronc простая:
У данной системы нет датчика положения коленчатого вала. Тактирующим сигналом является импульсный сигнал управления минусом катушки зажигания трамблёра. Эти же импульсы являются сигналом для показаний тахометра автомобиля. Два импульса за оборот на четырёхцилиндровом двигателе, три импульса — на шестициндровом.
На каждый оборот двигателя (на каждый второй импульс на четырёхцилидровом двигателе, на каждый третий — на шестицилиндровом) подаётся импульс управления на все форсунки одновременно. Т.е. впрыск не распределённый и уж тем более не фазированный. Длительность этого импульса зависит от показаний объёмного расходомера воздуха (VAF), температурного датчика охлаждающей жидкости (ТОЖ) и трехконтактного датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ).
Показания с VAF и ТОЖ аналоговые, т.е. они изменяют сопротивление. ДПДЗ имеет внутри два концевых выключателя, один из которых замыкается на плюс при полностью закрытой заслонке, а второй — при полностью открытой.
Для управления оборотами холостого хода используется двухконтактный регулятор холостого хода (РХХ). Это разновидность моментного РХХ, который имеет два положения: открыт и закрыт. Регулирования числа оборотов холостого хода осуществляется винтом перед клапаном.
Для холодного запуска ДВС системой предусмотрен термовременной выключатель и дополнительная (пусковая) форсунка на впускном коллекторе.
Топливная рейка имеет регулятор давления топлива с вакуумным управлением, таким образом давление в рампе зависит от разряжения в коллекторе.
Ну, и как я уже говорил, система зажигания автономна. Используется бесконтактное зажигание в трамблёре в вакуумным и центробежным регулированием угла опережения зажигания (УОЗ). Начальное значение УОЗ выставляется в ручную по стробоскопу поворотом корпуса относительно оси бегунка.
Отдельного внимания заслуживает объёмный расходомер воздуха VAF).
Он представляет собой заслонку с возвратной пружиной, которая отклоняется под действием давления проходящего воздушного потока. Чем больше это давление, тем больше отклонение заслонки. Для работы при разных атмосферных давлениях имеется оценочная камера, в которой одновременно со смещением основной заслонки сжимается воздух второй заслонкой, установленной перпендикулярно основной, тем самым создавая необходимый подпор. На одной оси с заслонкой расположен бегунок, который перемещается по графитной дорожке, меняя сопротивление на выходных клеммах. Параллельно с основным воздушным каналом имеется узкий обводной канал с винтом регулирования состава смеси для регулировки СО в выхлопных газах. Ну, и так как в зависимости от температуры воздуха меняется его плотность, то в расходомере установлен датчик температуры воздуха.
После появления первых систем электронного впрыска началось бурное развитие этого направления. Современные системы шагнули далеко вперёд, сегодня управляют не только форсунками (хотя и принцип управления форсунками шагнул далеко вперёд), но и углами опережения зажигания, системами изменения фаз газораспределения (Vanos, VVT) и подъёмов кулачков распредвалов (VTEC, Valvetronic), системами рециркуляции картерных, выхлопных газов (EGR) и топливных паров, электронными дроссельными заслонками, геометрией ресивера, давлением наддува и так далее. Но основы были положены 40 лет назад в системах, аналогичных L-Jetronic, когда свеча зажигания перестала быть единственной электрически управляемой частью ДВС.
Электронная система управления двигателем автомобиля или, что такое ЭСУД?
В сегодняшней статье мы рассмотрим все основные секреты электронной системы управления двигателем автомобиля. Из публикации вы узнаете, какие ключевые функции выполняют электронные механизмы управления двс, а также, за что отвечает и, чем управляет системный комплекс ЭСУД в современных моделях автомобилей.
Рекомендуем к ознакомлению публикацию: Как проверить компрессию в цилиндрах двигателя?
Для качественного функционирования автомобильного двигателя необходимо в определённый момент осуществлять поджог требуемого количества топливно-воздушной смеси. Чем более оптимально налажен данный процесс, тем лучше такие показатели, как экономичность, мощность и токсичность. Во времена, когда ещё не использовалась микроэлектроника этот вопрос решали механическим методом, при помощи распределителей зажигания, трамблеров и карбюраторов. Недавно все кардинально поменялось и теперь за работу силовой установки отвечает электронная система управления, сокращённо ЭСУД. Она включает в себя электронный блок управления (ЭБУ), датчики, отслеживающие параметры функционирования двигателя (например, лямбда-зонд, ДПКВ (датчик положения коленвала), ДМРВ (датчик массового расхода воздуха), детонационный датчик и другие), а также исполнительные устройства.
Постепенное преображение транспортного средства в “гаджет на колёсах” сыграло с некоторыми автомобилистами недобрую шутку, сделав их довольно инертными. Понятное дело, если за работу машины целиком отвечает электроника, в чем же может разобраться простой неподготовленный автолюбитель? Все стало очень просто: нажимаешь кнопку системы “Start/Stop” — запускается двигатель, нажимаешь на педаль — начинается движение. В том случае, если что-либо вышло из строя, просто берёшь смартфон и вызываешь помощь. Однако радует то, что далеко не все автомобилисты разделяют подобную позицию, поэтому и задаются вопросами, по каким же алгоритмам работает система ЭСУД в автомобиле?
ЗА ЧТО ОТВЕЧАЕТ И, ЧЕМ УПРАВЛЯЕТ СИСТЕМА ЭСУД?
Ранее, в машинах с электронным впрыском, система ЭСУД контролировала только подачу воздуха через клапан-регулятор холостого хода (РХХ) и горючего, впрыскиваемого в цилиндры мотора при помощи топливных форсунок, а также отвечала за своевременное искрообразование на свечах зажигания. Затем её функционал значительно расширился. На сегодняшний день комплекс ЭСУД отслеживает работу фазорегуляторов системы газораспределения, заслонок дросселя, электровентиляторов охлаждения, термостата, механизма рециркуляции отработавших газов, а также отвечает за продувку адсорбера и производительность турбокомпрессора.
Во многих современных автомобилях, электронная система управления двигателем (ЭСУД) также непосредственно отвечает за оптимальную работу автоматической коробки переключения передач (АКПП), механизма ESP (электронная система курсовой устойчивости), а также следит за функционированием некоторых электронных опций, которыми наделен автомобиль (справочно: данные опции могут отвечать за безопасность (подушки SRS и/или сигнализация) и комфорт в салоне).
СИСТЕМА ЭСУД И ДПКВ (ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНВАЛА)
Если в автомобиле предусмотрена система ЭСУД, следовательно, в нем имеется датчик положения коленвала, он же ДПКВ. Данный датчик является одним из наиболее важных устройств в любом современном двигателе, в функции которого входит передача сведений о частоте вращения коленчатого вала и положении поршней в определённый момент. Данные сведения датчик ДПКВ передает непосредственно электронному блоку управления (ЭБУ). При нестабильной работе данного датчика или полном выходе его из строя, силовые агрегаты большинства автомобилей могут функционировать неустойчиво, при этом водитель уведомляется включением индикатора Check Engine (“Проверьте двигатель”), который отображается на панели приборов. Правда стоит заметить тот факт, что на сегодняшний день существуют и дополнительные системы, которые в состоянии считывать необходимые данные без ДПКВ, например, при помощи датчика распредвала.
СИСТЕМА ЭСУД И ДМРВ (ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА)
Недавно все автомобили оснащались специальным датчиком массового расхода воздуха, он же ДМРВ. Сегодня в нем практически отпала необходимость, правда не совсем. Эти датчики по-прежнему находят применение в транспортных средствах премиального сегмента, оснащенных моторами с полностью раздельными впускными трактами, например, в силовых агрегатах V-образной конструкции. В таких двигателях установлено аж два датчика массового расхода воздуха.
Справочно заметим, что на моделях бюджетного сегмента, вместо ДМРВ, используются датчики температуры и разряжения. Они устанавливаются в трубопровод впускной системы. Благодаря сведениям, получаемым с данных датчиков и учитывая величину угла открытия дросселя, система ЭСУД вычисляет требуемый расход воздуха. Таким образом, ДМРВ призван отслеживать интенсивность воздушного потока по тому, как он охлаждает чувствительный элемент, следовательно, больше воздуха в системе — лучше охлаждение двс.
СИСТЕМА ЭСУД И ТУРБОКОМПРЕССОР
Изначально, наддувные моторы оснащались простыми компрессорами с обратной связью. Как только компрессор развивал давление, которое превышало заданный лимит, при помощи пневмокамеры открывался специальный перепускной клапан и часть газов отводилась в обход турбины. Подобная система и сегодня находит применение, только за давлением следит электрический привод, непосредственно связанный с электронным блоком управления (ЭБУ). В более дорогих и технически сложных двигателях устанавливаются турбокомпрессоры с сопловыми аппаратами переменного сечения, которые комплектуются лопатками с изменяемой геометрией. Опять же отметим, что все эти компоненты находятся под полным управлением ЭБУ, который входит в состав электронной системы управления двигателем (ЭСУД).
СИСТЕМА ЭСУД И ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
На различных режимах функционирования двигателя фазы газораспределения (ГРМ) должны отличаться, чтобы оптимизировать экономические и мощностные характеристики. Для этого используется устройство поворачивающее вал относительно шестерни, которое располагается между валом фазовращателя и шестерней распредвала (справочно: фазовращатель – это деталь двигателя, которая обеспечивает поворачивание вала относительно шестерни). Приводится в работу данное устройство с помощью давления, образуемого в системе смазки силового агрегата, а управление осуществляется электромагнитным клапаном, который отвечает за подачу или перекрытие подачи смазки в фазовращатель. Самим же клапаном руководит электронный блок управления двс, он же ЭБУ, входящий в состав комплекса ЭСУД.
СИСТЕМА ЭСУД И БЕНЗОНАСОС
Если бензонасос износится или засорение его фильтра станет критичным (справочно: чрезмерное засорение определяется по обратной связи), ЭСУД определит по лямбда-зонду (кислородный датчик), что силовой агрегат не создаёт необходимого давления в топливной аппаратуре (наблюдается падение давления в системе). В то же время топливные форсунки начнут автоматически пропускать меньше горючего, отчего топливно-воздушная смесь обеднеет, но до определённого уровня. Дело в том, что именно ЭБУ не позволяет смеси обеднеть до критического уровня. А все благодаря тому, что электронный блок управления двигателем компенсирует понижение давления увеличением времени открытия форсунок. И только после того, как давление в топливной системе упадёт “до нуля”, отчего форсунки банально прекратят распылять горючее, в работу включится комплекс ЭСУД и выключит двигатель.
СИСТЕМА ЭСУД И ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ
Если датчик детонации получит повреждение и выйдет из строя, то это совсем не будет означать, что и сам силовой агрегат будет подвержен, какому-либо разрушению. Просто в этой ситуации ЭБУ меняет настройку (углы опережения) зажигания, делая его максимально поздним, в следствии чего, имитируется сигнал о том, что датчик поврежден и/или выведен из строя, из-за чего нарушается оптимальный режим работы двигателя. Как следствие, подобная неприятность спровоцирует изменение настроек мотора, при этом детонации в системе двс не будет. Все это приведет к тому, что экономичность пойдёт на снижение, а некоторые системы подадут сигнал о сбое, после чего на приборной панели загорится индикатор Check Engine, рекомендующий проверить состояние силовой установки.
Для справки заметим, что идеальные углы опережения в любом автомобиле достигаются только тогда, когда зажигание “движется” по границе самой детонации, при этом не нарушая ее.
Таким образом, ЭСУД — это сложный и многогранный электронный комплекс, призванный эффективно управлять ключевыми системами двигателя или говоря проще – это персональный компьютер современного силового агрегата. Электронный комплекс управления считывает данные с различных датчиков мотора и молниеносно передает четкие указания на соответствующие исполнительные системы. Система ЭСУД предназначена для того, чтобы мотор функционировал в оптимальном для него режиме, а также максимально долго сохранял паспортные показатели расхода топлива и соответствовал приемлемым нормам токсичности.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!