Lexus: двигатель 4GR-SE. Руководство - часть 15

NCF

0150E

EG- 58

ДВИГАТЕЛЬ 4GRFSE

Датчик детонации (плоский)

1) Общие сведения

В обычном датчике детонации имеется мембрана (с собственной частотой колебаний в зоне рабочих
частот). Поскольку собственная частота мембраны совпадает с частотным спектром детонации, который
передает блок цилиндров, то обнаружение детонации наиболее вероятно именно в этом диапазоне.
В датчике нового типа собственная частота выведена за пределы основного спектра детонации и зона
обнаружения теперь составляет примерно от 6 до 15 кГц. Датчик обладает следующими свойствами:
D Частота детонации имеет слабую зависимость от частоты вращения коленчатого вала. Датчик

нерезонансного типа может обнаруживать детонацию и в случае сдвига ее спектра. Использование
датчика нового типа расширило возможности обнаружения детонации и позволило повысить
точность регулирования угла опережения зажигания.

* Выражение «стук» (иногда «стук пальцев»)или «детонация» присвоено звуку, который сопровождает

детонационное сгорание топлива в камере сгорания. Детонационное сгорание означает объемное
воспламенение топливовоздушной смеси в отличие от фронтального распространения пламени и
происходящее раньше, чем это нужно по условиям работы двигателя.
«Стук» или «стук пальцев» не имеет ничего общего с механическим стуком двигателя.

214EG04

Напряжение

Частота

(V)

A: Диапазон

чувствительности
датчика прежнего
типа

B: Диапазон

чувствительности
датчика нового
типа

Характеристики датчика детонации

B

A

(Гц)

: Расположение резонансной частоты прежнего датчика
: В зоне работы датчика нового типа его резонансная частота

отсутствует

2) Устройство

D Нерезонансный датчик детонации крепится на блоке цилиндров при помощи шпильки. Отверстие под

шпильку проходит через центр датчика.

D В верхней части датчика расположен стальной груз. Между грузом и пьезоэлементом расположен

изолятор.

D В датчике расположено сопротивление цепи обнаружения короткого замыкания/обрыва.

Стальной груз

Изолятор

Пьезоэлектрический
элемент

Сопротивление обнаружения
разомкнутой цепи

Пьезоэлектрический
элемент

Мембрана

Нерезонансный датчик детонации

(с инерционным чувствительным элементом)

214CE01

Обычный датчик детонации

(резонансный)

214CE02

NCF

0150E

ДВИГАТЕЛЬ

214CE08

Стальной груз

Сила
инерции

Пьезоэлектрический
элемент

Рекомендация по техническому обслуживанию

EG -59

ДВИГАТЕЛЬ 4GRFSE

3) Работа

Вибрация детонации двигателя через стальной
груз передается на пьезоэлемент. В результате
образуется электродвижущая сила.

4) Резистор регистрации обрыва/короткого замыкания

Если зажигание включено, резистор регистрации обрыва/короткого замыкания датчика детонации и
резистор в блоке управления двигателем поддерживают постоянное напряжение на клемме KNK1
двигателя.
За напряжением на контакте KNK1 постоянно следит интегральная микросхема в блоке управления
двигателем. Если в цепи между датчиком детонации и блоком управления двигателем возникает обрыв
или короткое замыкание, напряжение на клемме KNK1 изменяется и блок управления двигателем
регистрирует данное событие, записывая при этом в память код неисправности DTC.

214CE06

Пьезоэлектрический
элемент

Резистор регистрации
обрыва/короткого
замыкания

Блок управления двигателем

200 k

5 В

EKNK

KNK1

Нерезонансный датчик детонации

200

IC

Датчики детонации устанавливаются в строго определенном положении, как изображено на рисунке.
Чтобы не перепутать разъемы левого и правого рядов цилиндров, каждый из датчиков следует
установить в предписанном положении.
Подробности содержатся в издании LEXUS IS250 Repair Manual ( публикации RM0150E)

NCF

0150E

EG -60

ДВИГАТЕЛЬ 4GRFSE

Кислородный датчик и датчик состава топливовоздушной смеси

1) Общие сведения

D На двигателе применяется плоский датчик топливовоздушной смеси и цилиндрический кислородный

датчик

D Конструкция обоих датчиков в основном одинакова. Однако, они подразделяются по своей внешней

конфигурации изза различия используемых нагревателей.

D В плоском датчике используется окись алюминия, обладающая хорошими теплопроводными и

диэлектрическими свойствами для размещения нагревательного элемента (сокращается период
прогрева датчика).

D В цилиндрическом датчике чувствительный элемент расположен вогруг нагревательного элемента.

0140EG56Z

Расширяющийся
слой

Окись алюминия

Атмосфера

Окись
алюминия

Платиновый электрод

Нагреватель

Чувствительный элемент (двуокись циркония)

Чувствительный элемент (двуокись циркония)

Атмосфера

Нагреватель

Платиновый
электрод

Датчик состава топливовоздушной смеси

(плоский)

Подогреваемый кислородный датчик

(цилиндрический)

2) Характеристики датчиков

Как показано на рисунке, характеристика обычного кислородного датчика имеет участок крутого
изменения выходного напряжения в точке стехиометрического состава смеси (14,7:1). Напротив,
характеристика датчика состава смеси приблизительно пропорциональна соотношению воздуха и
топлива. Датчик состава смеси преобразует количество кислорода в ток и направляет сигнал на блок
управления двигателем. Такая характеристика значительно повышает точность определения состава
смеси. Параметры датчика состава смеси можно прочитать диагностическим прибором модели II.

D13N11

Данные датчика состава смеси,
показываемые диагностическим
прибором II

Выходной сигнал
подогреваемого
кислородного датчика

: Датчик состава топливовоздушной

смеси

: Подогреваемый кислородный датчик

Состав топливовоздушной смеси

11 (Богатая смесь)

14.7

19 (Бедная смесь)

0.1

1 (В)

2.2

4.2

(В)

*: Расчетное значение, используемое внутри блока управления двигателем и не преобразуемое в напряжение на
контактах блока.

NCF

0150E

ДВИГАТЕЛЬ

EG -61

ДВИГАТЕЛЬ 4GRFSE

6. Система непосредственного впрыска топлива с электронным управлением D;4 EFI.

Общие сведения

D В описываемой системе осуществляется прямое измерение массы воздуха на впуске с использованием

термоанемометра.

D В отличие от топливных систем, применяемых на обычных бензиновых двигателях, система D4 должна

обладать способностью к точному дозированию топлива и к подаче топлива в точно определенный
момент (по отношению к такту впуска или сжатия). Для правильной подачи топлива в цилиндр данная
система должна точно определять момент подачи. Управление моментом подачи топлива имеет для
двигателя с непосредственным впрыском бензина такое же значение, как и управление моментом
зажигания для двигателей с обычным смесеобразованием. Между непосредственным впрыском
топлива и фазированной подачей в обычных двигателях существует значительная разница.

D На основании сигналов от различных датчиков блок управления двигателем управляет величиной

цикловой подачи топлива и моментом подачи топлива, реализуя, в соответствии со скоростным и
нагрузочным режимами двигателя, стратегию оптимизации рабочего процесса.

D Чтобы ускорить прогрев нейтрализатора после холодного пуска, система поддерживает сгорание

бедной смеси с использованием расслоения заряда.

Сгорание со слабым расслоением заряда

В этом режиме топливо впрыскивается во второй половине хода сжатия. Процесс сгорания происходит
при небольшом расслоении заряда. Такой прием позволяет организовать более горячее сгорание бедной
(около 16,0:1) смеси на холодном двигателе. Способность холодного двигателя работать на бедной смеси
достигается за счет впрыска топлива в нагретый сжатием воздух (на последнем этапе хода сжатия). Этим
обеспечивается

повышение

температуры

сгорания,

способствующей

ускорению

прогрева

нейтрализатора и радикальному снижению выброса токсичных веществ.

0140EG112C

Богатая

Бедная

Впуск

Сгорание

Зажигание

Сжатие (Впрыск)

Гомогенное сгорание

При впрыскивании топлива на первой половине хода впуска в двигателе образуется в целом гомогенная
(однородная) топливовоздушная смесь. Кроме того, использование теплоты испарения топлива для
охлаждения воздушного заряда позволяет увеличить наполнение цилиндров и повысить удельную
мощность.

0140EG116C

Впуск (Впрыск)

Сгорание

Зажигание

Сжатие

Рассказать друзьям

Страницы