1. Назначение и область применения
2. Технические характеристики
и особенности конструкции
3. Установка контроллера на автомобиле
4. Работа контроллера
5. Индикация
6. Проверка контроллера и дозатора
в лабораторных условиях
7. Настройка газотопливной системы
Контроллер предназначен для автоматического поддержания
стехиометрического состава газовоздушной топливной смеси
в эжекторных автомобильных газотопливных системах с целью
обеспечения полного сгорания газового топлива. Контроллер
применяется совместно с датчиком избыточного кислорода
(лямбда-зондом) и с электромеханическим дозатором на основе
регулятора холостого хода РХХ2112 отечественного
производства или же с любым серийным дозатором газа на
основе шагового электромотора с двумя обмотками,
имеющими активные сопротивления не менее чем по
10 Ом.
Варианты конструкций электромеханических
дозаторов газа на основе регулятора РХХ2112.
Электромеханический дозатор Vialle.
Контроллер собран с использованием элементов поверхностного монтажа. Все используемые компоненты предназначены для промышленного применения в диапазоне температур от минус 40С до +85С.
2.1. Размеры корпуса: 66ммХ47ммХ24мм. На одной из средних граней корпуса имеются 2 разъема: 8-контактный сигнальный (Х1) и 4-контактный силовой (Х2) для подключения дозатора. На одной из бОльших граней примерно в середине имеюся два светодиода: красный и зеленый, или один двухцветный красно-зеленый. Внутри корпуса на плате установлен микропереключатель режима или джампер. Внутренний предохранитель отсутствует, однако защита от "переполюсовки" питания предусмотрена.
2.2. Рабочий диапазон температур контроллера - от минус 40С до +80С. Напряжение питания - 8..16В. Потребляемый ток - не более 0.5А. Минимальное сопротивление каждой из обмоток шагового двигателя - 10Ом.
2.3. Органы управления.
Внутри корпуса на плате установлен
микропереключатель для выбора скорости перемещения
плунжера дозатора. Верхнее положение переключателя
соответствует штатной скорости перемещения, принятой
в большинстве серийных контроллеров. Нижнее положение
соответствует в 2 раза более высокой скорости
перемещения.
Постоянную времени регулирования (время
отклика контроллера на изменение качества топливной
смеси) можно выбирать, закорачивая или разъединяя
выводы 9 и 10 микроконтроллера на плате. Если выводы
разъединены, то постоянная времени равна примерно
2 секунды. При закороченных выводах постоянная
времени уменьшается в 2 раза.
Контроллер может быть установлен как под капотом,
так и в салоне.
Под капотом контроллер устанавливается как можно
выше в месте, наименее доступном для забрызгивания,
и ориентируется разъемами вниз. При настройке
газотопливной системы контроллер можно временно
разместить в салоне, использовав ремонтный
кабель.
В салоне контроллер устанавливается для возможности
наблюдения по светодиодному индикатору за процессом
регулирования состава топливной смеси, а также за качеством
смеси при работе двигателя как на газе,
так и на бензине.
Подключение контроллера к бортовой электросети
автомобиля показано ниже на
рис.1.
4.1. Старт.
4.1.1. После включения питания проходное сечение дозатора
полностью открывается, затем полностью закрывается,
снова полностью открывается и, наконец, прикрывается
примерно на 25%. В режиме "Газ" выполняются только первая
и последняя операции. Эти операции выполняются с
максимальной скоростью за примерно 3 (в режиме
"Газ" - 1.5) секунды. Они нужны для
предотвращения маслянистых отложений
на частях дозатора, определения крайних положений
плунжера и установки плунжера в начальное положение,
для которого должен быть отрегулирован редуктор
на пуск двигателя на газе.
4.1.2. Если в момент включения питания контакты
6 и 8 разъема Х1 соединены, контроллер после
выполнения п.4.1.1. начинает циклически перемещать
плунжер дозатора между крайними положениями.
Скорость перемещения равна скорости перемещения
при регулировании. Это - режим проверки
состояния дозатора.
4.2. После включения питания плунжер находится в послестартовом положении либо в течение примерно 2-х минут, либо до тех пор, пока лямбда-зонд не покажет бедную смесь. Это - задержка на прогрев лямбда-зонда. В течение этой задержки машина заводится и едет, но качество смеси контроллером не регулируется.
4.3. Контроллер не перемещает плунжер, если контакт 2 разъема Х1 заземлен (при положении "Бензин" переключателя топлива), а также если заземлен контакт 4 разъема Х1 (например - при отключении подачи газа в режиме принудительного холостого хода). Сразу после заземления контакта 4 разъема X1 выполняется быстрая установка плунжера дозатора в исходное (послестартовое) положение.
4.4. Если контакт 2 разъема Х1 заземлен (положение "Бензин" переключателя выбора топлива), сигнал лямбда-зонда идет через контроллер транзитом с контакта 8 на контакт 6 разъема Х1. Если контакт 2 разъема Х1 не заземлен (положение "Газ" переключателя выбора топлива), то сигнал лямбда-зонда с контакта 8 разъема Х1 используется контроллером для управления положением плунжера, а на контакт 6 разъема Х1 штатному бортовому компьютеру вместо сигнала лямбда-зонда контроллером выдается сигнал эмулятора.
На одной из бОльших граней корпуса имеется двухцветный светодиодный индикатор сигнала датчика избыточного кислорода (лямбда-зонда). Возможна установка вместо двухцветного светодиода двух отдельных светодиодов разного цвета. В этом случае вместо упоминающихся ниже по описанию проблесков имеет место мигание одного из светодиодов.
5.1. Продолжительное красное свечение индикатора
обозначает богатую топливную смесь, продолжительное
зеленое свечение - бедную. попеременное нерегулярное
свечение обозначает оптимальную (стехиометрическую)
смесь.
5.2. Постоянное свечение одного цвета, прерываемое
периодическими кратковременными проблесками другого
цвета, следующими с периодом примерно 0.5с, отображает
выполнение алгоритма регулирования.
5.2.1. Постоянное свечение - зеленое,
проблески - красные: топливная смесь обедненная,
контроллер приоткрывает плунжер дозатора, обогащая
смесь.
5.2.2. Постоянное свечение - красное,
проблески - зеленые: топливная смесь обогащенная,
контроллер прикрывает плунжер дозатора, обедняя
смесь.
5.3. Продолжительное постоянное свечение,
не прерываемое проблесками другого цвета, может
означать, в зависимости от ситуации:
- непрогретый лямбда-зонд (штатная ситуация);
- "зависание" плунжера в одном из крайних
положений диапазона регулирования (штатная
ситуация);
- неисправность;
- неправильную настройку пары редуктор-смеситель.
Продолжительное постоянное свечение красного
цвета после пуска двигателя на газе: непрогретый
лямбда-зонд, алгоритм регулирования еще не
выполняется. Выполнение алгоритма начнется
автоматически либо через 2 минуты после пуска,
либо раньше, если лямбда-зонд прогреется раньше
и покажет бедную смесь.
6.1. Для проверки нужно собрать схему, приведенную на
рис.2.
Использование электромеханических дозаторов и контроллеров описываемого типа требует подбора смесителя и настройки холостого хода. В противном случае использование таких дозаторов неэффективно. Возможности контроллера позволяют выполнить все перечисленные ниже настройки без дополнительного оборудования. Наличие устройства, собранного по приведенной в п.6 схеме, упрощает настройку, поскольку позволяет выставить плунжер дозатора в любое положение и проверить для этого положения ход машины.
7.1. Смеситель должен быть подобран так, чтобы
обеспечивать во время езды слегка обогащенную
смесь на пропане при полном открытии
дозатора.
Некоторые конструкции смесителей и рассчет сечений.
Газобаллонное эжекторное оборудование
с механическими дозаторами часто комплектуется
смесителями с соотношением сечений, намного меньшими,
чем объемные стехиометрические отношения для газовых
топлив. Из-за необходимости коррекции этого
неправильного соотношения сечений
механический дозатор в настроенном состоянии
зачастую оказывается сильно прикрытым
(до 70..90% проходного сечения). Такое перекрытие
расходного сечения редуктора снижает чувствительность системы
"редуктор+смеситель" и за счет этого повышает погрешность
дозирования газового топлива.
О стехиометрических отношениях газовых топлив.
7.2. Смесь на холостом и на принудительном холостом
ходе на бутане должна быть при полностью открытом дозаторе
бедной для обеспечения удовлетворительной динамики
разгона при трогании с места и, если не используется вход
контроллера "блокировка", - после торможения двигателем.
Такая настройка "вынуждает" контроллер полностью
открывать проходное сечение дозатора в режиме
холостого хода, поэтому при переходе
из режима холостого хода в режимы с нагрузкой (например, при
старте) обеспечивается кратковременное обогащение
газотопливной смеси. Затем
контроллер устраняет это это обогащение, выполняя алгоритм
регулирования.
7.3. "Среднестатистическим" во время езды должно быть примерно среднее положение плунжера дозатора.
Еще о настройке газотопливной системы с электродозатором.
Варианты конструкций электромеханических
дозаторов газа на основе регулятора РХХ2112.
Электромеханический дозатор Vialle.