Задачей конструкторов было создание топливной аппаратуры, основанной на базовой механической концепции подачи топлива и обеспечивающей приготовление топливно-воздушной смеси, близкой к идеальной.
В результате исследований удалось внедрить, помимо ранее заложенных в конструкцию K-Jetronic механических средств, также автоматически регулируемые электронные системы управления. Гибкое сочетание этих направлений привело к рождению системы впрыска, известной теперь как «КЕ-Джетроник».
Конструкция системы многоточечного впрыска KE-Jetronic
В его конструкции сделан упор на реализацию дополнительных компонентов:
- электронный блок, ускоряющий процесс впрыска;
- электрогидравлический регулятор давления (регулятор) (ЭГЖД);
- регулятор давления мембранного типа;
- расходомер воздуха с датчиком, дополненным потенциометром, фиксирующим положение ротаметра.
Кроме того, в том, какая из величин будет считаться входными параметрами для корректной работы электронного блока, существует четкая зависимость от типа силового блока.
Среди них может быть от четырех до одиннадцати различных механических величин, преобразованных в электронные импульсы.
Это могут быть показания датчиков, отвечающих за фиксацию:
- уровень нагрева двигателя;
- насыщение смеси кислородом;
- скорость вращения коленчатого вала и его взаимное положение;
- крайнее положение дроссельной заслонки;
- нагрузка двигателя, измеряемая относительным угловым положением ротаметра на манометре;
- расположение автомобиля относительно уровня моря.
Все части системы ориентированы на обеспечение качественного автоматического смесеобразования на всех режимах работы электростанции. Именно наличие многочисленных датчиков и интегрированной в систему программы позволяет значительно упростить выполнение поставленной задачи.
Чтобы понять суть внесенных изменений, рассмотрим функциональные характеристики и назначение вводимых в конструкцию элементов.
Обратите внимание, что основным последствием изменения давления в форсунке на двигателе с распределенным впрыском является изменение объема топлива, распыляемого форсункой. В KE-Jetronic качество топливной смеси определяется работой электрогидравлического регулятора давления.
В этом случае работает заменой управляющего регулятора давления. По сути, это электроуправляемый клапан, изменяющий уровень противодавления. Проводя аналогию со своей предшественницей, системой K-Jetronic, в этом случае давление будет подаваться не на плунжер (золотник), а на клапаны раздаточного дозатора.
Задающее устройство и его электромагнитная составляющая спроектированы таким образом, что объем бензина, протекающего через жиклер регулятора, пропорционален величине тока, проходящего через управляющую катушку соленоида.
В KE-Jetronic используется электронный блок управления с реализованным в нем аналоговым принципом работы.
Электронные импульсы, возникающие в датчиках, поступают на него, обрабатываются по встроенной программе, а затем в виде выходных сигналов возвращаются к исполнительным устройствам:
- в датчике давления (ЭГЖД);
- форсунка начала впрыска;
- на холостом ходу уравнительные клапаны подсистемы, нейтрализующей воздействие паров бензина.
В качестве устройства, основной функциональной задачей которого является поддержание необходимого давления в раздаточной колонке, используется регулятор давления мембранного типа. Его технологически обоснованное место установки – обратка системы.
Для устранения очевидного недостатка, вытекающего из ограниченного диапазона регулировки вакуумных регуляторов, в их конструкции применены вакуумные камеры, однако в KE-Jetronic их функция регулировки состава смеси возложена на потенциометрический датчик, расположенный в расходомер воздуха.
Именно с их помощью фиксируются углы, на которые поворачивается нажимной диск. Электронный блок управления воспринимает изменение значения этого угла как сигнал об изменении нагрузки двигателя. Поэтому расходомер, оснащенный таким датчиком, значительно расширяет область применения регулятора давления мембранного типа.
Как уже упоминалось, количество входных датчиков может варьироваться от 4 до 11, а количество сигналов, обрабатываемых вычислительным блоком, будет существенно влиять на качество управления двигателем.
Как работает КЕ-Джетроник?
При запуске и прогреве двигателя, оборудованного системой KE-Jetronic, происходит следующее:
- После включения зажигания, но еще до срабатывания стартера топливо поступает в нижние камеры распределительной колонки.
- При достижении рабочего давления и с учетом температуры двигателя, ранее открытые каналы перекрываются и топливо начинает поступать обратно в бак.
- В случае запуска холодного двигателя срабатывает форсунка стартера, но если температура выше 10°С, то она не работает, вместо этого в цилиндры впрыскивается обогащенная смесь. При этом в обмотке датчика давления устанавливается соответствующий ток, уменьшающийся по мере нагрева двигателя.
- В результате топливовоздушная смесь очень постепенно исчерпывается, пока не станет нормальной, а температура силовой установки не достигнет 65°С.
- Качество рабочей смеси на горячем двигателе контролируется в рамках встроенной в ЭБУ программы.
- В дальнейшем основная роль отводится электрогидравлическому датчику давления, в котором реализована возможность работы двигателя на различных режимах движения автомобиля, когда корректируются параметры смеси, при изменении которой поступают управляющие сигналы от всех датчиков системы.
Интересно отметить, что системы впрыска пошли по пути внедрения, а не непрерывной подачи бензина порциями. А на смену обычным форсункам пришли электромагнитные форсунки, управляемые ЭБУ.