System ten zapewnia zgodność z nowoczesnymi normami w zakresie toksyczności emisji i oparów szkodliwych substancji przy jednoczesnym zachowaniu wysokich parametrów jezdnych i niskiego zużycia paliwa.
Urządzeniem sterującym w systemie jest elektroniczna jednostka sterująca (ECU, sterownik). Na podstawie informacji otrzymanych z czujników, ECU oblicza parametry sterowania wtryskiem paliwa i sterowaniem wyprzedzenia zapłonu. Dodatkowo, zgodnie z wbudowanym algorytmem, ECU steruje pracą silnika elektrycznego wentylatora układu chłodzenia silnika oraz sprzęgła elektromagnetycznego załączania sprężarki klimatyzacji, pełni funkcję autodiagnostyki elementów układu i powiadamia kierowcę o wszelkich awariach.
W przypadku awarii poszczególnych czujników i elementów wykonawczych, ECU zawiera tryby awaryjne, które zapewniają pracę silnika.
Ilość paliwa dostarczanego przez wtryskiwacze jest określana na podstawie czasu trwania sygnału elektrycznego z ECU. Jednostka elektroniczna monitoruje dane o stanie silnika, oblicza zapotrzebowanie na paliwo i określa wymagany czas podawania paliwa przez wtryskiwacze (czas trwania sygnału). Aby zwiększyć ilość dostarczanego paliwa, czas trwania sygnału wzrasta, a aby zmniejszyć dopływ paliwa, zmniejsza się.
System zarządzania silnikiem wraz z elektroniczną jednostką sterującą obejmuje czujniki, siłowniki, złącza i bezpieczniki.
Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) jest podłączony przewodami elektrycznymi do wszystkich czujników systemu. Otrzymując od nich informacje, blok wykonuje obliczenia zgodnie z parametrami i algorytmem sterującym zapisanymi w pamięci programowalnego urządzenia pamięci tylko do odczytu (BAL STUDENCKI), oraz steruje urządzeniami wykonawczymi systemu. Wariant programu zapisany w pamięci PROM jest oznaczony numerem przypisanym tej modyfikacji ECU.
Centrala wykrywa usterkę, identyfikuje i zapisuje jej kod, nawet jeśli awaria jest niestabilna i znika (np. z powodu złego kontaktu). Lampka sygnalizacyjna nieprawidłowego działania systemu zarządzania silnikiem w zestawie wskaźników gaśnie 10 s po przywróceniu awarii jednostki.
Po naprawie należy skasować kod usterki zapisany w pamięci centrali. W tym celu należy wyłączyć zasilanie urządzenia na 10 sekund (wyjąć bezpiecznik obwodu zasilania elektronicznej jednostki sterującej lub odłączyć przewód od zacisku "minus" akumulatora).
Urządzenie dostarcza prąd stały 5 i 12 V do różnych czujników i przełączników układu sterowania. Ponieważ rezystancja elektryczna obwodów zasilających jest wysoka, próbnik podłączony do wyjść układu nie świeci. Do określenia napięcia zasilania na zaciskach komputera należy użyć woltomierza o rezystancji wewnętrznej co najmniej 10 MΩ.
ECU nie podlega naprawie i należy go wymienić w przypadku awarii.
Złącze diagnostyczne służy do wyświetlania kodów usterek z pamięci ECU wykrytych podczas działania systemu zarządzania pracą silnika.
Złącze diagnostyczne znajduje się w kabinie pasażerskiej pod tablicą rozdzielczą po lewej stronie (wewnątrz schowka, pod pokrywą na zawiasach). Skaner można podłączyć do gniazda diagnostycznego, które odczytuje kody usterek.
Czujnik położenia wału korbowego typu indukcyjnego przeznaczony jest do synchronizacji pracy elektronicznej jednostki sterującej z GMP tłoków 1. i 4. cylindra oraz położeniem kątowym wału korbowego.
Czujnik jest montowany z tyłu silnika, naprzeciw głównych zębów koła zamachowego. Zęby wzorcowe są wykonane na powierzchni koła zamachowego w regularnych odstępach czasu.
Brak jednego zęba do wytworzenia impulsu synchronizacji (impuls "referencyjny"), który jest niezbędny do skoordynowania działania jednostki sterującej z GMP tłoków w 1. i 4. cylindrze.
Gdy wał korbowy obraca się, zęby zmieniają pole magnetyczne czujnika, indukując impulsy napięcia AC. Jednostka sterująca określa prędkość obrotową wału korbowego na podstawie sygnałów z czujników i wysyła impulsy do wtryskiwaczy.
W przypadku awarii czujnika nie można uruchomić silnika.
Czujniki położenia wałka rozrządu (czujniki fazy) typu indukcyjnego określają TDC suwu sprężania tłoka 1. cylindra i służą do organizacji stopniowego wtrysku paliwa zgodnie z kolejnością działania cylindrów. W przypadku silników wyposażonych w układ zmiennych faz rozrządu sygnały z czujników wałka rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych są również wykorzystywane przez sterownik do sterowania zmianą faz rozrządu w zależności od trybu pracy silnika.
W przypadku wystąpienia usterki w obwodzie któregokolwiek z czujników, sterownik zapisuje jego kod w swojej pamięci i włącza lampkę sygnalizacyjną.
Czujnik temperatury płynu chłodzącego jest zainstalowany w obudowie dystrybutora płynu chłodzącego z tyłu silnika. Elementem czujnikowym czujnika jest termistor, którego rezystancja elektryczna zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do temperatury. Niska temperatura płynu chłodzącego (-40°С) rezystancja termistora wynosi około 100 kOhm, przy wzroście temperatury do +130°C spada do 70 Ohm.
Jednostka elektroniczna zasila obwód czujnika temperatury stałym napięciem odniesienia. Napięcie sygnału czujnika jest maksymalne na zimnym silniku i maleje w miarę nagrzewania się. Na podstawie wartości napięcia elektronika określa temperaturę silnika i uwzględnia ją przy obliczaniu parametrów sterowania wtryskiem i zapłonem.
Jeśli czujnik ulegnie awarii lub wystąpią naruszenia w jego obwodzie połączeniowym, ECU ustawia kod błędu i zapamiętuje go.
Oprócz powyższego czujnik pośrednio służy również jako czujnik wskaźnika temperatury płynu chłodzącego w zestawie wskaźników. Zgodnie z informacją z tego czujnika, elektroniczna jednostka sterująca silnika zmienia położenie wskazówki.
Zespolony czujnik ciśnienia bezwzględnego i temperatury powietrza dolotowego w kolektorze dolotowym wykonany jest w postaci czułego na ciśnienie rezystora zmiennego. Wykrywa zmiany ciśnienia w kolektorze dolotowym w odpowiedzi na zmiany obciążenia i obrotów silnika. W zależności od informacji otrzymanych z czujnika, ECU rejestruje ilość wtryskiwanego paliwa oraz kąt wyprzedzenia zapłonu.
Czujnik położenia przepustnicy jest wykonany jako jeden element z pokrywą zespołu przepustnicy.
Czujnik jest potencjometrem, którego jeden koniec jest zasilany napięciem "plus" (5 V), a drugi koniec jest podłączony do uziemienia.
Z trzeciego wyjścia potencjometru (z suwaka) jest sygnałem wyjściowym do elektronicznej jednostki sterującej.
Kiedy przepustnica jest przekręcona (w zależności od wpływu na pedał przyspieszenia), zmienia się napięcie na wyjściu czujnika. Gdy przepustnica jest zamknięta, jest niższa niż 0,5 V. Gdy przepustnica jest otwarta, napięcie na wyjściu czujnika rośnie, gdy przepustnica jest całkowicie otwarta, powinno być większe niż 4 V.
Monitorując napięcie wyjściowe czujnika, ECU dostosowuje dopływ paliwa w zależności od kąta otwarcia przepustnicy (te. na żądanie kierowcy).
Czujnik położenia przepustnicy nie wymaga regulacji, ponieważ jednostka sterująca wykrywa bieg jałowy (te. pełne zamknięcie przepustnicy) jako punkt zerowy.
Czujniki tlenu (sondy lambda) wkręca się w gwintowane otwory kolektora. W samochodach Ford Mondeo, w zależności od rodzaju silnika, montowane są dwa lub cztery czujniki stężenia tlenu:
– jeden lub dwa czujniki do kontroli mieszanki paliwowo-powietrznej (przy wejściu do neutralizatorów) …
...i jeszcze jeden lub dwa czujniki diagnostyczne do oceny sprawności przetwornic (przy wyjściu).
W metalowej bańce czujnika znajduje się ogniwo galwaniczne, omywane przepływem spalin. W zależności od zawartości tlenu w spalinach, w wyniku spalania mieszanki paliwowo-powietrznej, zmienia się napięcie sygnału czujnika.
Czujniki różnią się parametrami i posiadają różne oznaczenia. Jeśli przynajmniej jeden z czujników stężenia tlenu jest uszkodzony, toksyczność spalin może dramatycznie wzrosnąć, a zużycie paliwa może wzrosnąć.
Dla ułatwienia wymiany czujniki różnią się kolorem podkładek. Blok wiązki przewodów czujnika na wlocie do przetwornicy (menedżer) - zielony, a na wylocie konwertera (diagnostyczny) - fioletowy (lub niebieski).
Informacje z każdego czujnika wchodzą do jednostki sterującej w postaci niskich sygnałów (od 0,1 V) i wysoki (do 0,9 V) poziom. Przy sygnale niskiego poziomu jednostka sterująca otrzymuje informację o wysokiej zawartości tlenu. Sygnał wysokiego poziomu wskazuje na niską zawartość tlenu w spalinach.
Stale monitorując napięcie sygnału czujnika, jednostka sterująca dostosowuje ilość paliwa wtryskiwanego przez wtryskiwacze. Przy niskim poziomie sygnału czujnika na wejściu do przetwornika (uboga mieszanka paliwowo-powietrzna) zwiększa się ilość podawanego paliwa, przy wysokim poziomie sygnału (bogata mieszanka) - maleje. Jeżeli różnica poziomów sygnałów z czujników na wejściu i wyjściu przetwornicy jest mniejsza od wartości dopuszczalnych w tym trybie pracy, centrala rozpoznaje awarię kolektora.
Czujnik spalania stukowego silnika Duratec Ti-VCT jest przymocowany do górnej części bloku cylindrów w obszarze między 2. a 3. cylindrem, a pozostałe silniki mają dwa czujniki w obszarach między 1. a 3. cylindrem 2., a także między 3. a 4. cylindrem. Czujnik wykrywa nietypowe wibracje (uderzenia detonacyjne) w silniku.
Elementem czujnikowym czujnika spalania stukowego jest płytka piezoelektryczna. Podczas detonacji na wyjściu czujnika generowane są impulsy napięciowe, które nasilają się wraz ze wzrostem intensywności oddziaływań detonacyjnych. ECU na podstawie sygnału z czujnika reguluje kąt wyprzedzenia zapłonu w celu wyeliminowania przebłysków detonacyjnych paliwa.
Podczas pracy ECU wykorzystuje również dane dotyczące prędkości pojazdu otrzymane z jednostki sterującej układu przeciwblokującego (ABS).
OSTRZEŻENIA: Przed wymontowaniem jakichkolwiek elementów układu sterowania wtryskiem paliwa odłącz przewód od ujemnego bieguna akumulatora.
Nie uruchamiaj silnika, jeśli końcówki przewodów akumulatora są poluzowane.
Nigdy nie odłączaj akumulatora od układu elektrycznego pojazdu, gdy silnik pracuje.
Podczas ładowania akumulatora odłącz go od sieci pokładowej samochodu.
Nie wystawiaj ECU na działanie temperatur powyżej 65°C w stanie roboczym i powyżej 80°C w stanie spoczynkowym (np. w suszarni).
W przypadku przekroczenia tej temperatury konieczne jest wyjęcie komputera z samochodu.
Nie odłączaj komputera ani nie podłączaj do niego przewodów przy włączonym zapłonie.
Przed przystąpieniem do prac spawalniczych elektrycznych w samochodzie odłącz przewody od akumulatora i podkładki wiązki przewodów od komputera.
Wszystkie pomiary napięcia wykonaj woltomierzem cyfrowym o rezystancji wewnętrznej co najmniej 10 MΩ.
Podzespoły elektroniczne zastosowane w układzie wtrysku paliwa są przystosowane do bardzo niskiego napięcia, dzięki czemu mogą zostać łatwo uszkodzone przez wyładowania elektrostatyczne.
Aby zapobiec uszkodzeniu komputera, nie dotykaj rękoma jego złączy.
We wszystkich przypadkach do zdiagnozowania systemu zarządzania silnikiem wymagany jest specjalny skaner, dlatego w przypadku awarii systemu należy skontaktować się ze specjalistycznym serwisem.
Komentarze gości