Согласно постановлению Правительства Российской Федерации от 12 октября 2005 г. № 609 установлены пять экологических классов транспортных средств и сроки их введения на территории Российской Федерации. Каждый экологический класс соответствует нормам, принятым в Европе:
Рис.1 Сроки введения норм на токсичность отработавших газов в Европе и России.
С января 2008 г в России введены требования к автомобильным выбросам уровня Евро-3, отличающиеся от предыдущих значительно жёсткими требованиями как к собственно вредным автомобильным выбросам, так и требованиями бортового контроля всех систем автомобиля, от которых эти выбросы зависят. Кроме того, требования низких выбросов токсичных веществ должны выполняться автомобилем на протяжении не ниже 80 тыс. км пробега. Именно это обстоятельства и, с учётом надвигающихся в 2010 году требований Евро-4, способствовали разработке двигателя ЗМЗ-40524 с системой управления Микас 11ЕТ, автомобилей ГАЗель и Соболь, которые в настоящее время сходят с конвейера Горьковского автозавода.
В чём особенность технических решений, применяемых в конструкции двигателя и системы управления?
Общая схема системы управления Микас 11ЕТ для автомобилей ГАЗ с двигателями ЗМЗ40524 представлена на рис. 2.
Рис. 2 Общая схема системы управления Микас 11ET.
Основная особенность конструкции двигателя и системы управления состоит в том, что помимо индивидуальных катушек зажигания с наконечниками, которые расположены на свечах зажигания, впервые применяется электрический дроссельный модуль, с помощью которого регулируется подача воздуха во впускной трубопровод двигателя. Он заменил целый набор деталей и узлов, применяемых ранее на двигателе:
Исключение жёсткой механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой позволило обеспечить заданный состав смеси в цилиндрах двигателя, благодаря синхронизации управления подачей топлива форсунками и дозированием воздуха особенно при манипуляциях педалью акселератора. Сама педаль акселератора теперь представляет собою электронномеханический модуль с датчиками положения, информация от которых поступает в блок управления.
Регулирование осуществляется во всём диапазоне работы двигателя, что в сочетании с управлением топливоподачей и зажиганием, позволяет реализовать концепцию управления крутящим моментом двигателя. Она позволяет обеспечить точность и гибкость управления двигателем при минимизации вычислительных процедур и калибровочных параметров в программе блока управления.
Модуль представляет собой дроссельное устройство с электрическим приводом и датчиками положения дроссельной заслонки, интегрированными в одном корпусе, выполненном из композитного материала. Диаметр проходного воздушного канала составляет 60 мм.
Рис. 4 Заслонка электронного дроссельного модуля фирмы Siemens
Ось дроссельной заслонки наклонена под углом относительно оси вала дроссельной заслонки. В канавку, расположенную по окружности дроссельной заслонки, помещено гибкое уплотнительное кольцо, что позволяет добиться минимальных, стабильных утечек воздуха при её закрытом состоянии. Это позволяет обеспечить точное регулирование мощности (частоты вращения) на режимах холостого хода и малых нагрузок.
Электрический привод дроссельного модуля состоит из приводного электродвигателя постоянного тока с двухступенчатым редуктором и возвратной пружиной. Датчики положения заслонки магниторезистивные, бесконтактные обеспечивают надёжную регистрацию положения заслонки в течение всего периода эксплуатации устройства. При отключенном управлении модуля заслонка занимает слегка приоткрытое положение, обеспечивающее необходимый расход воздуха для работы двигателя на режиме холостого хода.
Электронный дроссельный модуль в сочетании с педальным модулем позволяет реализовать многопараметровую зависимость величины открытия заслонки от положения педали акселератора, что невозможно обеспечить на дросселе с традиционным приводом тросом.
Датчик массового расхода воздуха.
Для получения оптимального протекания рабочего процесса сгорания и работы каталитического нейтрализатора необходимо обеспечить точное измерение массового расхода воздуха во всем диапазоне режимов работы двигателя при разных условиях на протяжении заданного срока эксплуатации. Эта задача наиболее успешно решается с помощью применения термоанемометрического датчика массового расхода.
Чувствительный элемент датчика содержит специальное компенсационное звено, обеспечивающее повышение точности измерения массового расхода воздуха в условиях изменения направления пульсирующего потока.
Основные преимущества датчика массового расхода воздуха SIMAF:
Планарный лямбда зонд
Для повышения быстродействия и точности регулирования состава смеси в системе управления применяются датчики кислорода с планарным чувствительным элементом.
Планарный четырёхпроводный лямбда-зонд обладает следующими конструктивными преимуществами:
Конструктивные преимущества определяют следующие улучшения характеристик:
В системе управления применяются дополнительные датчики: датчик включения сцепления и двухканальный датчик торможения. Необходимость использования концевого выключателя педали сцепления в системе управления объясняется зависимостью динамических параметров управления дроссельным модулем от того, подключен двигатель к трансмиссии или нет. Это актуально при манипуляциях дроссельной заслонкой в случаях переключения передач, когда от системы управления дозированием воздуха требуется реализация максимального быстродействия. Кроме того, наличие датчика позволяет минимизировать частоту вращения холостого хода без опасности внезапной остановки двигателя в начале движения автомобиля. Применение датчиков торможения – требования концепции безопасности управления двигателем в условиях применения электрического дроссельного узла.
В чём заключается концепция безопасности управления двигателем?
Применение в современных системах управления двигателями транспортных средств электрически управляемых устройств, дозирующих воздух, позволяет в сочетании с другими прогрессивными решениями, обеспечить выполнение существующих и перспективных требований законодательства по ограничению выбросов токсичных веществ, при одновременном повышении потребительских качеств автомобиля и его надёжности. Однако, применение таких устройств требует решения целого спектра вопросов, обеспечивающих безопасность управления мощностью двигателя и, в конечном счёте, безопасность автомобиля.
Этот спектр вопросов в настоящее время является частью общей концепции безопасности современных автомобилей, которой придерживаются все известные лидеры в производстве систем управления двигателя, и в ближайшее время она будет принята на законодательном уровне. К ней, в частности, относится обязательное применение специальной конструкции блока управления с дополнительным процессором и использование дублирующих информационных сигналов: сигналы с двух датчиков педали акселератора, сигналы с двух датчиков положения дроссельной заслонки и сигналы с концевых датчиков педали тормоза. Датчик нажатия на педаль тормоза используется для активации функции управления тормозным моментом двигателя (через наполнение цилиндров двигателя воздухом).
Мониторинг безопасности осуществляется как аппаратными, так и программными средствами. Аппаратная реализация мониторинга безопасности в блоке управления включает в себя сопроцессор безопасности (далее СБ), основной микроконтроллер (далее МК), цепи разрешения/запрета работы силовых каскадов управления и цепи перезапуска блока управления. Перезапуск системы может инициироваться как со стороны МК, так и со стороны СБ.
СБ ведет наблюдение за работой системы путем циклического обмена информацией между MК и СБ по каналу SPI (Serial Programming Interface). СБ непрерывно инициирует различные проверки в основном микроконтроллере анализирует их результаты. Кроме того, СБ предоставляет дублирующий канал измерения сигнала датчика педали. Для жесткого взаимоконтроля исправности системы синхронизации (Clock-системы) служит дискретный однобитовый канал связи.
СБ и МК взаимно контролируют друг друга на наличие нештатных отклонений в поведении, анализируя сообщения с результатами периодических тестов. Алгоритм анализа результатов упрощенно можно описать следующей схемой. Если не выявлено отклонений наблюдаемых параметров, выходящих за назначенные пределы, то работа БУ продолжается. Если же информация выходит за назначенные границы, то дальнейшая работа БУ может быть либо продолжена, либо прекращена, в зависимости от величины отклонения и частоты этих отклонений. Завершение работы БУ может быть либо в виде рестарта, либо постоянным. Если работа была завершена постоянно, то вновь запустить блок управления можно, только выключив и вновь подав напряжение питания.
Новые автомобили ГАЗ с системой МИКАС 11ЕТ выпускаются с декабря 2007 г. Каковы особенности их эксплуатации и на что необходимо обратить внимание владельцам?
Все применяемые компоненты системы управления это надёжные узлы, обеспечивающие стабильность технических показателей автомобиля. Однако существует несколько особенностей, которые необходимо знать владельцу. Прежде всего, для качественной работы системы необходима нормальное электрическое питание, в том числе при пуске двигателя.
Например, применение аккумуляторной батареи низкого качества приводит к затяжному пуску двигателя, из-за просадки питания блока управления. Основная ошибка водителя в этом случае – это выключение стартера по истечению 3…5 секунд его работы. Затем следует другая попытка и так до полной разрядки батареи. Однако в этих условиях необходимо при первой попытке вращать двигатель стартером, не нажимая на педаль акселератора до момента пуска, который произойдёт даже в условиях падения напряжения и перезапуска блока управления на 6…10 секунде вращения. При качественной батарее пуск двигателя происходит на 2..4 секунде.
Некоторые владельцы Газелей, особенно перевозящие тяжёлые грузы, жалуются на увеличенный расход топлива: 18…20 л/100 км пробега. Обычно это результат работы двигателя в условиях больших нагрузок, при которых система управления, обеспечивая защиту каталитического нейтрализатора от перегрева, подаёт в цилиндры двигателя сильно богатую смесь. Благодаря этому температура отработавших газов и нейтрализатора снижается и исключается его разрушение. Движение в этих условиях со скоростью не выше 80 км/час исключит срабатывание функции температурной защиты нейтрализатора и сэкономит топливо.
Основным источником информации для водителя об исправности системы управления является лампа индикатора неисправности (ИН). подключена к выводу 31 блока управления и к положительной клемме источника питания, через контакты главного реле системы управления. Включение лампы ИН осуществляется при включении замка зажигания, после чего, если бортовая система диагностики не обнаружила неисправность, лампа должна погаснуть через 3 сек. Система управления реализует три режима работы лампы ИН:
Типовые параметры микас 11ет
Обозначение эталонных параметров системы управления:
-UACC—напряжение бортовой сети;
-TWAT—температура охлаждающей жидкости;
-THR—степень открытия дроссельной заслонки;
-FREQ—частота вращения коленчатого вала;
-INJ—длительность впрыска топлива;
-RCOD—коэффициент коррекции топливоподачи на холостом ходу;
-AIR—массовый расход воздуха;
-PABS—абсолютное давление воздуха на впуске;
-UOZ—угол опережения зажигания;
-UOZOC—октан-кооректор угла опережения зажигания;
-FSM—степень открытия регулятора холостого хода;
-QT—расчетный часовой расход топлива;
-ALAM1—напряжение сигнала датчика кислорода (лямбда-зонда 1).
Эталонные значения основных параметров для автомобилей ГАЗ и УАЗ с контроллерами МИКАС5.4- МИКАС7.1-Микас12
| Параметр | Ед. изм. | Тип двигателя и типовые значения параметров | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ЗМЗ-4062 евро0 | ЗМЗ-4063 евро0 | ЗМЗ-409 евро4 | УМЗ-4216 евро4 | |||
| UACC | В | от 13 до 14,6 | от 13 до 14,6 | от 13 до 14,6 | от 13 до 14,6 | |
| TWAT | °C | от 80 до 95 | от 80 до 95 | от 80 до 95 | от 75 до 95 | |
| THR | % | от 0 до 1 | от 0 до 1 | от 0 до 1 | ||
| FREQ | об/мин | от 750 до 850 | от 750 до 850 | от 750 до 850 | от 700 до 750 | |
| INJ | мсек | от 3,7 до 4,4 | от 4,4 до 5,2 | от 4,6 до 5,4 | ||
| RCOD | ±0,05 | ±0,05 | ±0,05 | |||
| AIR | кг/час | от 13 до 15 | от 14 до 18 | от 13 до 17,5 | ||
| UOZ | °п. к.в. | от 11 до 17 | от 13 до 16 | от 8 до 12 | от 12 до 16 | |
| UOZOC | °п. к.в. | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | |
| FSM | % | от 23 до 36 | от 22 до 34 | от 28 до 36 | ||
| PABS | мбар | 440480 | ||||
Истинные параметры на новом автомобиле с двигателем ЗМЗ 406 инжектор с пробегом 5 тыс. км.
1. Холостой Ход ————850 об/мин
2. Температура t*ОЖ———88 гр.
3. Напряжение u ————13.3v
4 Угол опережения зажигания — 8 град Меняться при высоких оборотах и температуре
5. Расход воздуха —————17 кг/час
6. Количество шагов РДВ(FSM)—-40-110 шагов или 16-43%
7. Длительность впрыска(INS)——3,7—4,9 м/c
8. Положение дросселя————-0%
9. Коррекция СО смещение ———0,044
10. Расход топлива—————-1.6лит/час
11. Состав смеси (возд/топл)——1,04
12. Температура воздуха ———-68град
13/сечение РДВ ——————11,7%
14.Положение РДВ —————48шаг
15. Напр. датчика ОЖ————-3,63v
16. Код АЦП в канале детонации—-0,25v
17. Сигнал детонации —————0,25v
18 датчик темп. воздуха————3,32v
19.Датчик дроссельной заслонки—-0,45v
20.Потенциометр сети ————-1,55v
21/Канал RDID ———————0v
Параметры снятые с неисправного автомобиля с ЗМЗ 406 МИКАС7.1
Анализ автодиагностики автомобилей ГАЗ с двигателем ЗМЗ 406 : Автодиагностика с помощью Scanmatika-2
Эталон
это не панацея,
а всего лишь
ориентир
«inpropart»
Электронный блок управления ЭБУ МИКАС-11 выпускается в нескольких модификациях для легковых автомобилей Волга и УАЗ с двигателями ЗМЗ-40525, ЗМЗ-409, ЗМЗ-4091, Крайслер DCC 2.4L DOHC. Легкового коммерческого транспорта ГАЗель и Соболь с двигателями ЗМЗ-40522, ЗМЗ-40524, Крайслер DCC 2.4L DOHC. А также грузовиков ГАЗ и автобусов ПАЗ с двигателями ЗМЗ-5131 V8. Для подключения к ЭБУ МИКАС-11 датчиков и исполнительных механизмов используется 81 контактный разъем.
Модификации ЭБУ МИКАС-11 на автомобилях ГАЗ, УАЗ, ПАЗ, применяемость, назначение контактов, схема, функция самодиагностики, коды ошибок, основные датчики ЭСУД на МИКАС-11.
Наличие неисправностей ЭБУ МИКАС-11 индицируется контрольной лампой «Check Engine». Она подключена к контакту 31 блока управления и к положительной клемме источника питания через контакты главного реле системы управления. Лампа «Check Engine» загорается при включении зажигания. Если неисправности не обнаружены, то спустя 3 секунды она гаснет.
Общая схема системы управления с ЭБУ МИКАС-11 ЕТ на автомобилях Газель и Соболь с двигателе ЗМЗ-40524.
Схема ЭСУД двигателя ЗМЗ-409.10 с контроллером МИКАС-11 ЕВРО-2 на автомобиле Уаз Патриот, УАЗ-3163.
Схема ЭСУД двигателя ЗМЗ-4091.10 с контроллером МИКАС-11» ЕВРО-3 на пассажирском микроавтобусе УАЗ-220695.
При наличии в памяти ЭБУ МИКАС-11 ошибок (как активных в текущий момент, так и проявлявшихся в течение последних 40 циклов контроля) контрольная лампа остается включенной. В случае если будет зарегистрирован недопустимый уровень количества пропусков зажигания контрольная лампа «Check Engine» будет мигать с периодом 0,5 секунды в течение 10 секунд. После чего прекратится подача топлива в неисправный цилиндр. При этом контрольная лампа будет постоянно включена.
Применяемость электронного блока управления двигателем МИКАС-11, МИКАС-11 CR, МИКАС-11 ЕТ на автомобилях Волга, Газель, Соболь, Уаз, ГАЗон и автобусах ПАЗ.
Назначение контактов 81 контактного разъема ЭБУ МИКАС-11.
Для считывания и сброса ошибок ЭБУ МИКАС-11 можно воспользоваться любым диагностическим сканером с поддержкой указанного ЭБУ. А при его отсутствии — бортовым компьютером, например Multitronics. Или, при наличии соответствующего адаптера, приложением для компьютера или мобильного устройства.
При подключении ЭБУ МИКАС-11 к компьютеру на базе ОС Windows по интерфейсу K-Line или через OBD-2 адаптер ELM 327 можно использовать приложение OpenDiagPRO. Оно доступно как в платном, так и в бесплатном вариантах.
В ряде случаев, например на двигателе ЗМЗ-40524, доступна функция самодиагостики, активируемая по пятикратному включению зажигания без запуска двигателя. Операция выполняется следующим образом:
— Последовательно переводят ключ в замке зажигания в положение ON. После чего, не запуская двигатель, выключают зажигание. Данную операцию повторяют пять раз.
— На последнем повторе зажигание не выключают, а ожидают, когда контрольная лампа «Check Engine» начнет мигать, индицируя код ошибки.
По стандарту OBD II коды ошибок являются 4-значными, при этом цифре 0 соответствует 10 миганий контрольной лампы. Между цифрами кода ошибки выдерживаются паузы. При наличии нескольких ошибок ЭБУ МИКАС-11 последовательно сообщает о них миганием контрольной лампы. После того как все накопленные в памяти ЭБУ ошибки отображены, будет выполнено еще 2 цикла отображения ошибок. Это позволяет проверить правильность их считывания.
В отличие от многих других ЭБУ активные коды ошибок ЭБУ МИКАС-11 нельзя сбросить путем длительного отсоединения клеммы от аккумулятора. Для сброса ошибок ЭБУ потребуется совместимый диагностический сканер. Или бортовой компьютер (программа для компьютера или мобильного устройства) с функцией сброса ошибок ЭБУ.
Перечень неисправностей и коды ошибок идентифицируемых ЭБУ МИКАС-11 на автомобилях Волга, Газель, Соболь, Уаз, ГАЗон и автобусах ПАЗ.
Основные датчики ЭСУД с контроллером МИКАС-11 на автомобилях ГАЗ, УАЗ, ПАЗ.
Набор датчиков двигателей, работающих под управлением ЭБУ МИКАС-11, является типовым. При управлении работой двигателя основными являются датчик положения коленчатого вала и датчик фаз, определяющие положения коленчатого и распределительного валов соответственно. Для контроля смесеобразования и корректировки управления зажиганием используются рабочий датчик кислорода (первый лямбда-зонд), датчик детонации и датчик температуры охлаждающей жидкости.
Для контроля состояния катализатора и корректировки смесеобразования используется контрольный датчик кислорода (второй лямбда-зонд). Он установлен после каталитического нейтрализатора. На объем подаваемого в цилиндры топлива также влияют показания датчика положения дроссельной заслонки. В автомобилях ГАЗ и УАЗ с электронной педалью газа он интегрирован в дроссельный модуль.
В двигателях с ЭБУ МИКАС-11 обычно используются термоанемометрические датчики массового расхода воздуха фирмы SIEMENS (SIMAF). Чувствительный элемент подобных датчиков содержит специальное компенсационное звено, обеспечивающее повышение точности измерения массового расхода воздуха в условиях изменения направления пульсирующего потока.
Для улучшения управления дроссельным узлом используется датчик включения сцепления. Наличие указанного датчика позволяет за счет определения момента выжима и отпускания педали сцепления получать информацию о том, подключен ли двигатель к трансмиссии или нет. Таким образом, можно минимизировать частоту холостого хода без риска остановки двигателя в момент начала движения автомобиля.
В автомобилях ГАЗ и УАЗ с электронной педалью акселератора также присутствует двухканальный датчик торможения. Он позволяет активно задействовать торможение двигателем при нажатии на педаль тормоза.
https://avtika. ru/gazel-mikas-11-yet-kakiye-parametry-diagnostiki-dvigatelya/