Введение
Элементы автотроники СЭУ.
Применение электронной системы управления позволило сохранить максимальное
давление сгорания практически неизменным в диапазоне нагрузок от 85 до 100% и поддержать в оптимальных пределах скорость изменения топливоподачи (соотношение топливо-воздух), что значительно повысило экономичность работы СЭУ. Так как функции таймирования и дозировки подачи топлива и воздуха в таких системах осуществляются электронным блоком, отпала необходимость в обычных ТНВД и распределительных механизмах, управляющих их работой. В схеме управления впрыскиванием топлива, разработанной фирмой МАН несколько секций топливного насоса высокого давления (НВД) используют для перекачивания топлива из расходной цистерны (РП) в специальный бак-аккумулятор (БА). Давление в баке-аккумуляторе регулируется путем воздействия на золотники ТНВД, а также с помощью быстродействующего разгрузочного клапана (К), который при чрезмерном повышении давления сбрасывает часть топлива обратно в цистерну (РЦ). Форсунки дизеля (Ф) оборудованы специальной системой гидрозапора, в которой насосами (Н) поддерживается постоянным давление масла 20 МПа. Подача топлива к распылителям форсунок происходит по командам, вырабатываемым блоком управления (БУ), на вход которого поступают сигналы от датчиков (Д) давления впрыска, давления газов в цилиндре, давления наддувочного воздуха, частоты вращения вала и других измерительных приборов. Блок управления сравнивает эти сигналы с заданными и в случае их неравенства, соответственно изменяет подачу топлива и давление наддувочного воздуха. Команды подаются при определенных положениях коленчатого вала. Время подачи командных сигналов определяет как момент начала впрыска, так и его продолжительность и количество подаваемого топлива. На трубопроводе, соединяющем бак-аккумулятор с форсунками, установлены электромагнитные быстродействующие клапаны, при срабатывании которых прекращается подача топлива к форсункам и одновременно полость форсунок перед распылителями сообщается со сливной магистралью. Блок управления системы выполнен на базе микропроцессора, программы для которого введены в постоянные запоминающие устройства, к которым подключены: датчики давления впрыска, давления газа в цилиндрах, давления воздуха, датчик частоты вращения вала ГД. Микропроцессор осуществляет оценку всех поступающих сигналов; проводит соответствующие расчеты по заданным программам; вырабатывает необходимые команды, управляющие впрыскиванием топлива, процессами пуска, реверса дизеля, а также работой различных устройств отображения информации. На экране дисплея при этом может фиксироваться информация о показателях функционирования ГД (мощность, расход топлива, распределение нагрузок по цилиндрам, угол опережения и максимальное давление впрыска топлива, продолжительность подачи топлива, давление наддувочного воздуха, частота вращения вала и другие параметры). Современные системы цифровой обработки данных позволяют значительно расширить возможности управления агрегатами транспорта. Многие параметры могут контролироваться одновременно, что позволяет агрегатам работать оптимально. Блок управления принимает сигналы датчиков, обрабатывает их и выдает управляющие сигналы для исполнительных механизмов. Программа управления (программное обеспечение) находится в памяти блока управления. Выполнение программы принимает на себя микроконтроллер. К блоку управления предъявляются жесткие требования. Он подвергается высоким нагрузкам из-за: резких перепадов температуры; воздействия эксплуатационных материалов (масло, топливо и т. д.); влажности окружающей среды; механических нагрузок, например, вибрации от двигателя. При создании блоков предъявляются высокие требования электромагнитной совместимости с другими приборами бортового электрооборудования, а также к уровню излучения высокочастотных помех. Блок управления состоит из печатной платы с электронными элементами, помещенными в металлическом корпусе. Датчики, исполнительные механизмы и кабели подачи напряжения соединяются с блоком управления через многоштыревой штекер. Оконечные каскады большой мощности для непосредственного управления исполнительными механизмами расположены в корпусе блока управления таким образом, что от них обеспечивается очень хороший отвод тепла на корпус. При установке блока управление на двигатель тепло от корпуса может через встроенную радиаторную пластину передаваться топливу, которое омывает блок управления. Устройство блока управления: 1 – датчик атмосферного давления; 2 – импульсный источник питания со стабилизацией напряжения; 3 – оконечный каскад малой мощности;
4 – многоштыревой штекер; 5– микросхема управления CAN и общие входные и выходные схемы располагаются на нижней стороне платы; 6 – оконечный каскад большой мощности;
7 – микросхема управления оконечным каскадом (ASIC); 8 – бустер-накопитель напряжения (для системы Common Rail); 9 – микропроцессор. Наибольшее число электронных элементов выполнено по технологии поверхностного монтажа - Surface Mounted Devices ( SMD) и дает возможность получить компактные и легкие конструкции. Только некоторые мощные конструктивные элементы крепятся при помощи разъемных соединений.
