Главные задачи ЭСУД: управление процессами в двигателе и самодиагностика системы.
Основные компоненты: датчики (глаза системы), получающие информацию о режимах работы двигателя; исполнительные механизмы (ИМ) – руки и ноги системы, которые управляют двигателем; контроллер (мозг системы).
В зависимости от сложности, от норм, на которые рассчитана данная комплектация, количество датчиков и исполнительных механизмов может меняться.
Если говорить об отечественных системах, то на ВАЗе было несколько комплектаций. Под нормы Евро-0 (или российские), Евро-2, Евро-3 и Евро-4. Такая эволюция за 10 лет. К примеру, под нормы России было минимальное количество датчиков, а под нормы Евро-4 намного больше.
Сейчас около десятка датчиков, примерно столько же ИМ. Датчик положения коленвала, датчик фаз, датчик массы расхода воздуха, датчик положения дроссельной заслонки, датчики температуры воздуха и жидкости, датчик детонации, датчик неровной дороги, датчик скорости, два датчика кислорода. Это в комплектации Eвpo-3 и Евро-4.
Теперь об ИМ. Сюда входят все реле (их четыре): главное реле, реле вентиляторов, реле бензонасоса, дополнительное реле стартёра. А также форсунки, регулятор х.х., клапан продувки адсорбера.
Вся информация от датчиков поступает на контроллер. Он обрабатывает эти сигналы, преобразует их в цифровой вид. Дальше после первичной обработки идёт расчёт управляющих параметров (время впрыска, угол опережения зажигания и т.д.). И на базе этих рассчитанных параметров выдаются импульсы на ИМ.
На каждом режиме ставится своя задача. Сейчас в России уже действуют нормы Евро-3. Основная цель – выполнение законодательных требований по токсичности.
Вторичная цель – ездовые свойства. Экономичность – это компромисс. Если делать слишком экономичную систему, то неизбежно будут проблемы по токсичности.
Законодателем мод на ВАЗе сначала была GM, завод готовил к производству автомобили именно с этой системой. Параллельно шли работы над отечественной системой. Набор датчиков был аналогичен американской системе, просто ставился свой отечественный контроллер.
Пытались освоить и отдельные элементы. В частности, расходомер воздуха, датчик положения дросселя. Добивались того, чтобы было несколько поставщиков.
Принципиальных различий между системами GM и Bosch нет.
Но они не взаимозаменяемы, поскольку есть отличия по датчикам и по контроллеру, разные присоединительные колодки. Даже новая бошевская система несовместима со старой – такие идут изменения.
Некоторые датчики универсальны (датчик положения дросселя, регулятор х.х., датчик температуры). А основные компоненты – контроллер, расходомер, датчик кислорода, форсунки – оригинальные, причём они всё время в развитии. Уже несколько поколений их на ВАЗе сменилось.
Был два раза на фирме Bosch. Первый раз в 1997 году ездил на обучение, потом ещё раз на переговоры.
Глобальный инженерный центр. Его цель – разработка. Сотрудничество с этой фирмой очень много дало нашей инженерной мысли. Это всё нам пригодится при разработке отечественных систем.
По контракту было закуплено большое количество именно калибровочного оборудования. Более медленно идёт работа по закупке роликовых стендов, камер токсичности и другого дорогостоящего оборудования.
Когда появились нормы Евро-1, то был ограничен выброс трёх компонентов: окислов азота, окиси углерода и углеводородов. И было ещё требование, чтобы автомобиль соответствовал этому в течение пробега 80 000 км. Это сразу накладывает жёсткие требования по качеству комплектующих изделий, качеству топлива и т.д.
Для норм Евро-4 уже 100 000 км. На нормах Евро-5 ожидается пробег 160 000 км. Система всё усложняется.
Основной элемент системы, отвечающий за токсичность – это нейтрализатор. Он у нас состоит из двух каталитических блоков, на поверхность которых нанесены драгметаллы (платина – родий или палладий – родий). Именно два металла. Поскольку один отвечает за реакцию окисления внутри нейтрализатора, другой – за реакцию восстановления.
Чем жёстче нормы, тем их больше, чтобы нейтрализатор служил как можно дольше.
Вдобавок уже на Евро-3 появилось специальное требование, связанное с диагностикой. Любая неисправность, ведущая к повышению токсичности, должна распознаваться БСК. Это закладывается в контроллер.
Требование по диагностике привело к усложнению системы, увеличению количества датчиков. В частности, появился второй лямбда-зонд. Для токсичности он, по большому счёту, не очень нужен, но необходимо отслеживать процесс старения внутри нейтрализатора. Появился также датчик неровной дороги.
В любом случае теперь надо ехать на СТО. Система становится всё сложнее, и без специальных знаний ничего сделать нельзя. Можно гадать, менять датчики и в итоге запутаться окончательно.
Датчик температуры жидкости лет 10, как разработан (аналог датчика GM), так и не меняется. С датчиком положения дросселя такая же картина. Только идёт борьба за качество самих датчиков.
Датчик массы расхода воздуха до сих пор закупается у ф. Bosch, датчик кислорода тоже. Форсунки тоже покупаем у Bosch и Siemens. Аналоги контроллера у нас имеются (Калуга и Москва).
По остальным датчикам есть отечественные заводы.
В. Соловьёв, испытатель.
Началось всё с контракта с Porsche по доводке 16-клапанного двигателя для десятого семейства. Это было ещё во времена Союза. Потом наступили перестроечные времена, и государство от нас отвернулось.
Раньше все разработки финансировались по постановлению правительства. А теперь завод был отпущен в свободное плавание, никто ему не помогал. Денег на оплату контракта с Porsche не оказалось, и проект был заморожен.
Начали искать деньги на стороне и нашли спонсора в Саудовской Аравии, который сказал: деньги на доводку двигателя я дам, но вы будете работать с GM. Контакты с Порше прекратились где-то в 1991 г. (я как раз был там в командировке).
И был заключён контракт с GM на поставку АВТОВАЗу комплектов элементов системы впрыска. Сразу же начались работы по освоению системы впрыска в России.
В частности, стали осваивать модуль зажигания на пермском заводе КЗАТЭ-2. Необходимо было новое оборудование для контроля и испытаний модуля.
Начались поиски фирм, которые могли бы нам это предоставить. Было несколько предложений от разных фирм, но в конце концов мы остановились на ф. Искра (Словения), которая к тому моменту уже поставила нам несколько стендов. В частности для испытаний генераторов-стартёров и моторедукторов различного назначения.
Очень помог здесь Л. Вайнштейн. К этому был привлечён и В. Ильин, который в то время работал в отделе автоэлектроники у Воротько.
С ним мы отправились в командировку в Словению для составления ТЗ. Было это в 1997 году. К тому времени модуль зажигания на КЗАТЭ-2 уже был освоен. И не только там, было много предложений. У нас уже было три поставщика. Качество, правда, было ниже, чем у GM, поэтому необходимость в стенде была очень большая.