Zasada działania układu sterowania i wtrysku silnika benzynowego (Mercedes-Benz M-Class W163)

Paliwo pobierane jest ze zbiornika za pomocą elektrycznej pompy paliwowej i dostarczane przez filtr paliwa do przewodu rozprowadzającego paliwo. Reduktor ciśnienia zapewnia utrzymanie ciśnienia w układzie paliwowym w zakresie 3,2 3,6 atm.

Za pośrednictwem elektrycznie sterowanych wtryskiwaczy paliwo podawane jest pulsacyjnie do kolektora dolotowego znajdującego się bezpośrednio przed zaworami dolotowymi silnika. Sterownik silnika sekwencyjnie steruje wtryskiwaczami zgodnie z kolejnością zapłonu, reguluje czas wtrysku, a tym samym ilość wtryskiwanego paliwa.

Powietrze potrzebne do wytworzenia mieszanki paliwowej jest zasysane przez silnik przez filtr powietrza i przepływa przez przepustnicę i kolektor dolotowy do zaworów dolotowych. Ilość zasysanego powietrza regulowana jest za pomocą przepustnicy, która poruszana jest silnikiem krokowym sterowanym przez sterownik silnika. W silnikach sprężarkowych powietrze dolotowe jest sprężane przez sprężarkę napędzaną paskiem klinowym. Sprężone powietrze jest następnie schładzane w chłodnicy powietrza doładowującego i wchodzi do silnika, tworząc mieszankę paliwową.

Objętość zasysanego powietrza określana jest za pomocą miernika ilości powietrza. Miernik znajduje się w kanale powietrza dolotowego. Korpus miernika zawiera cienką, elektrycznie podgrzewaną płytkę czujnika, chłodzoną przepływającym strumieniem powietrza dolotowego. Prąd elektryczny podgrzewający płytę jest kontrolowany przez układ sterowania w celu utrzymania stałej temperatury płyty. Jeżeli np. zwiększy się ilość zasysanego powietrza, temperatura płyty grzewczej zacznie spadać. W takim przypadku wielkość prądu elektrycznego natychmiast wzrasta, aby utrzymać stałą temperaturę płyty. Wahania prądu elektrycznego na płytce sygnalizują sterownikowi silnika stan obciążenia, umożliwiając określenie prawidłowej ilości wtryskiwanego paliwa.



Sterownik silnika znajduje się w skrzynce elektroniki, po lewej stronie, przy zbiorniczku płynu hamulcowego lub bezpośrednio na silniku. Jednostka sterująca określa optymalny czas zapłonu, czas wtrysku i ilość wtryskiwanego paliwa. W tym przypadku działanie jednostki sterującej jest skoordynowane z innymi układami pojazdu, na przykład ze sterowaniem skrzynią biegów lub systemem antykradzieżowym.

Informacje z innych czujników oraz napięcia sterujące podawane na elementy wykonawcze zapewniają optymalną pracę silnika w każdej sytuacji. W przypadku awarii niektórych czujników jednostka sterująca przełącza się w tryb programu awaryjnego, aby wyeliminować możliwe uszkodzenia silnika i zapewnić dalszą jazdę pojazdu. W takim przypadku silnik pracuje nierówno i ma tendencję do gaśnięcia wraz ze wzrostem gazu.

Czujniki i elementy wykonawcze układu wtryskowego

Rozmieszczenie poszczególnych elementów układu sterowania silnikiem pokazano na ilustracjach na przykładzie poszczególnych modeli.

[Pełny artykuł dostępny w zasobach: MercedesMan]

Czujnik położenia wału korbowego (CKP) wkręcony w blok cylindrów przy kole zamachowym. Przekazuje do jednostki sterującej informację o prędkości obrotowej silnika i położeniu w GMP tłoka pierwszego cylindra.

Czujnik położenia wałka rozrządu (CMP) znajduje się na końcu pokrywy głowicy cylindrów. Wraz z czujnikiem położenia wału korbowego przekazuje do jednostki sterującej informację o GMP tłoka pierwszego cylindra. Służy do synchronizacji czasu zapłonu i sekwencji zapłonu.

Siłownik przepustnicy składa się z silnika elektrycznego i dwóch potencjometrów. Mechanizm reguluje położenie przepustnicy, zapewniając stabilną prędkość obrotową biegu jałowego, niezależnie od podłączenia dodatkowych odbiorników energii, takich jak wspomaganie kierownicy czy sprężarka klimatyzacji.



Czujnik położenia przepustnicy (TPS) montowany jest w siłowniku przepustnicy i przekazuje informację o aktualnym kącie położenia przepustnicy do modułu sterującego (ECM). Drugi potencjometr dostarcza ECM wartość odniesienia i zapewnia sygnał zapasowy w przypadku awarii potencjometru przepustnicy.

Czujnik położenia pedału gazu znajduje się w miejscu, w którym stopy kierowcy znajdują się bezpośrednio na osi pedału gazu. Informuje jednostkę sterującą o położeniu pedału. Ze względów bezpieczeństwa dodatkowy sygnał pobierany jest z czujnika pedału oraz z potencjometru przepustnicy.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego (ECT) znajduje się w obudowie termostatu. Jest to rezystor o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC), którego rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury.

Czujnik temperatury powietrza dolotowego (IAT) także rezystor NTC.

System wentylacji zbiornika paliwa/wychwytywania oparów paliwa (EVAP) składa się z adsorbera węglowego i zaworu elektromagnetycznego do kontrolowania jego usuwania. Adsorber gromadzi opary paliwa powstające w wyniku jego nagrzewania. Podczas pracy silnika zgromadzone w adsorberze opary paliwa zasysane są do przewodu dolotowego i kierowane do komór spalania.

Sondy lambda (czujniki tlenu) zmierzyć zawartość tlenu w spalinach przed i za katalizatorem i przesłać odpowiednie sygnały do sterownika silnika. Jedna sonda lambda znajduje się przed, a druga za katalizatorem.

Czujnik(i) detonacji (KS) wkręca się bezpośrednio w korpus bloku cylindrów i służy zapobieganiu niebezpiecznemu uderzeniu spalania mieszanki paliwowej, umożliwiając utrzymanie czasu zapłonu na granicy detonacji, przy utrzymaniu sprawności silnika na maksymalnym poziomie przy minimalnym zużyciu paliwa.