На автомобилях с мощным двигателем (объемом более 1,8 л) в бензобак устанавливается универсальный бензонапорный узел (БНУ), а подсистема топливо-подачи собирается по схеме без резервной емкости и с прямым сливом бензина в бензобак. Начиная с 1989 г. такой подсистемой оборудуются автомобили "Volkswagen Corrado G60", а с 1992 года — автомобили "Audi" серии "А".
На рис. 15.3 показан бензонапорный узел в разрезе. Корпус 4 БНУ является гидроаккумулятором 7 с емкостью 600 мл. На его боковую наружную поверхность
установлен датчик 10 уровня топлива с поплавком 27. Крепится корпус БНУ к днищу 1 бензобака с помощью специального поворотного затвора 2. С прямым 14 и обратным 15 бензоштуцерами бензоподающий узел соединен через герметичную крышку — платформу 13 посредством шлангов 12 и 18 из бензостойкой резины. Внутри корпуса БНУ смонтированы два бензонасоса с приводом от общего электродвигателя 21. Первый подкачивающий бензонасос 5 лопастной, а основной 6 — шестеренчатый (с внутренним зацеплением зубьев). Производительность основного насоса при работе с системой "Mono-Motronic" 80 л/ч, давление 1,2...1,5 бар. Напряжение питания 12 В подается от бортсети по электропроводам 19. Ток потребления 5 А. Выходной канал 25 служит для вытеснения паровых и воздушных пробок, а также излишнего бензина из гидроаккумулятора. Как и в старых конструкциях одноступенчатых электробензонасосов, через электродвигатель прокачивается весь поток бензина.
Важным отличием систем топливного питания современных легковых автомобилей является наличие в них подсистемы утилизации паров бензина с управлением от кислородного датчика. В старых моделях автомобилей без герметизации бензобака пассивные потери топлива (за счет испарения из бензобака и слабых уплотнений в других узлах системы питания) составляют 10...15% от общих выбросов вредных веществ в атмосферу. Бензобак современного легкового автомобиля обязательно герметизирован. Это требует установки в подсистему топливоподачи специальных средств защиты бензобака как от расширения парами бензина, так и от сжатия его стенок разрежением. Разрежение устраняется специальными воздушными клапанами на горловине бензобака, а пары бензина отводятся в специальный резервуар, наполненный активированным углем. Так организуется приточно-вытяжная вентиляция бензобака, работу которой можно пояснить на приме ре функционирования трехкомпонентного пневмоклапана ТПК.
В состав ТПК (рис. 15.4) входят три отдельных воздушных клапана: перепускной, атмосферный и гравитационный.
Пока давление Рп паров в бензобаке равно атмосферному (Ра = Рп), трехкомпонентный пневмоклапан ТПК закрыт (рис. 15.4, а).
Перепускной клапан срабатывает при излишнем давлении паров бензина в бензобаке. Это может быть следствием как высокой температуры воздуха в атмосфере, так и нагрева той части бензина, которая возвращается в бензобак по обратной магистрали от системы впрыска. При этом давление Рп паров в бензобаке выше атмосферного Рп > Ра (рис. 15.4, б), и подвижная платформа 7, преодолевая сопротивление пружины 9, приподнимается вверх, а пары бензина перепускаются через штуцера 1 и 10 в угольный фильтр.
Если в бензобаке возникает разрежение (Ра > Рп, рис. 15.4, в), то платформа 7 под действием пружины 9 опускается вниз и плотно прижимает уплотнитель 11 к опоре 5. При этом вступает в работу атмосферный клапан. Эластичная шайба 6 атмосферного клапана под напором атмосферного давления прогибается вниз, а воздух через жиклер 8, кольцевую щель 12 и далее че-I рез штуцер 1 поступает в бензобак.
Гравитационный клапан (рис. 15.4, г) предназначен для предотвращения утечки топлива из бензобака через пневмоклапан в угольный фильтр при большом крене автомобиля (более 40°) или при его опрокидывании во время аварии. Этот клапан содержит гравитационный каток 3 (металлический шарик), который свободно перекатывается внутри подвижной платформы 4. Сама I платформа при наклоне автомобиля перемещается по j наклонной плоскости 2, приподнимается вверх и пере-; крывает эластичным уплотнителем (конусным затвором) 13 перепускную кольцевую щель 12 к угольному фильтру (к штуцеру 10).
Подсистема утилизации паров бензина из бензобака, которая применяется в системе "Mono-Motronic", (показана на рис. 15.5).
Гранулы 14 активированного угля обладают свойством легко улавливать и удерживать частицы бензина и гак же легко их отдавать в подвижный поток 18 воздуха. Это свойство используется для накопления паров (бензина из бензобака в угольном фильтре 16, пока двигатель не работает. При работе двигателя угольный фильтр продувается потоком 18 чистого всасываемого воздуха. При этом пары бензина покидают угольный фильтр и, попадая во впускной коллектор, несколько обогащают приготовленную центральным впрыскивающем узлом 1 ТВ-смесь. Чтобы обогащение происходило в нужное время, подсистема утилизации паров бензина оборудована запорно-тактовым клапаном 6, который обеспечивает перепуск паров бензина отдельными порциями на тех режимах работы двигателя, при которых датчик концентрации кислорода (ДКК) 10 указывает на необходимость обогащения ТВ-смеси. Как и все устройства с электронным управлением, запорно-тактовый клапан 6 подсистемы утилизации срабатывает от импульсных сигналов ЭБУ 11. Частота тактирования формируется в ЭБУ по сигналу от датчика концентрации кислорода 10 таким образом, что обогащение ТВ-смеси парами бензина не выходит за рамки допустимого значения для коэффициента а.
Последовательность работы подсистемы утилизации следующая.
Когда зажигание не включено, запорно-тактовый клапан 6 закрыт. Пары бензина 19 из бензобака под действием температурного расширения по резиновому шлангу 17 канализируются в угольный фильтр 16, где осаждаются на частицах 14 активированного угля. При включении зажигания на провод 15 подается напряжение 12 В, но запорно-тактовый клапан остается закрытым, так как с "массой" его разобщает закрытый транзистор в ЭБУ. Клапан откроется во время работы ДВС по сигналу от ЭБУ, когда системе впрыска потребуется обогащение ТВ-смеси. В это время пары бензина сдуваются с поверхности гранул 14 активированного угля атмосферным воздухом 18 во впускной коллектор и по цепочке — шланг 7, открытый клапан 6, шланг 9 — начнут поступать в задроссельную зону центрального впрыскивающего узла 1 и далее во впускной коллектор и в цилиндры ДВС. Если же температура двигателя, которая измеряется датчиком 8 ДТД, ниже +60°С, то сигнал от ЭБУ на запорно-тактовый клапан 6 не поступает, чем не допускается переобогащение ТВ-смеси. Таким образом, система утилизации паров бензина срабатывает на прогретом двигателе при форсированных режимах его работы. Аналогичная подсистема утилизации паров бензина применяется и в ранее описанной системе "Mono-Jetronic".
В системе "Mono-Motronic" стабилизация оборотов холостого хода с помощью электросервопривода дополнена функцией управления по углу опережения зажигания. Электросервопривод подсистемы стабилизации холостого хода включается в работу после замыкания контакта концевого выключателя. Если температура охлаждающей жидкости в ДВС ниже -28°С, то толкатель сервопривода открывает дроссельную заслонку на 20 угловых градусов. После прогрева двигателя (Тд = 85°С) исходное положение дроссельной заслонки на холостом ходу не превышает 3° от положения полного закрытия. Отсюда ясно, что максимальное перемещение дроссельной заслонки с помощью сервопривода не превышает 17°. Сервопривод срабатывает только тогда, когда частота вращения двигателя на холостом ходу отклоняется от номинальной на ±30 мин-1. Для современных двигателей с устойчивой частотой вращения на холостом ходу не более 600 мин"1 этого недостаточно. Именно поэтому в системе "Mono-Motronic" применена подсистема стабилизации оборотов холостого хода по углу опережения зажигания. Она работает в интервале изменений угла ±12° от установившегося значения для номинальных оборотов холостого хода. Скорость срабатывания такой подсистемы стабилизации очень высокая. Частота вращения двигателя восстанавливается за 2...3 мс (что не превышает временного интервала между соседними вспышками в свече зажигания). Если бы такая же чувствительность была заложена в управление электросервоприводом, то ДВС стал бы работать неустойчиво с нарастанием и падением оборотов по пилообразному закону (что иногда имеет место на реальном двигателе при некоторых неисправностях в подсистеме стабилизации холостого хода).
• Как уже отмечалось, контроллер системы "Mono-Motronic" включает в себя функции управления параметрами системы зажигания. Известно, что с увеличением оборотов двигателя зажигание становится более ранним. При увеличении нагрузки зажигание становится более поздним. Информация обо всех возможных текущих значениях угла опережения зажигания при изменении частоты вращения и нагрузки двигателя заложена в блоке постоянной памяти ЭБУ в виде эталонной трехмерной характеристики зажигания. В системе "Mono-Motronic" нагрузка двигателя определяется по сигналу от датчика положения дроссельной заслонки (дроссельного потенциометра), в некоторых модификациях системы — по датчику разрежения в задроссельной зоне впускного коллектора (датчик MAP).
В качестве датчика частоты вращения в системе "Mono-Motronic" для двигателей автомобилей среднего потребительского класса обычно используется датчик Холла в механическом датчике-распределителе. По сигналу датчика Холла с помощью ЭБУ корректируется угол опережения зажигания по каждому цилиндру в отдельности. Диапазон регулирования -50...+5 угловых градусов относительно верхней мертвой точки (ВМТ). Но есть системы, в которых частота вращения и угловое положение коленвала определяются не датчиком Холла на распределителе, а индуктивным датчиком с зубчатым диском на коленчатом вале двигателя.
