Королевская рать

Мы очень любим автомобиль, но среди владельцев все меньше тех, кто готов жертвовать драгоценным временем, что-то регулируя или ремонтируя. Никто не запретит балерине искать пропавший контакт, но лучше поручить это профессионалам. А свести хлопоты к минимуму позволит сам автомобиль, надежный, как восточноазиатский телевизор – работает десять лет и есть не просит. Девиз рядового автовладельца: сел, завел, поехал.

С развитием электроники живучесть техники, ее способность работать при "смертельных" повреждениях поднялась на новый качественный уровень, что отражается даже в мифотворчестве. Блестящий пример – сегодняшний герой народных сказок Терминатор. Прежнего Кощея, хотя и "бессмертного", убить было в сто раз проще!

Электроника уже позволяет владельцу впрыскового автомобиля ехать, не печалясь об отказе некоторых датчиков, загрязнении форсунок и т. д. "Дедушке"-карбюратору, при всем нашем уважении, такое не доступно. Главное же в том, что впрыск точнее дозирует топливо и позволяет резко снизить токсичность отработавших газов.

Конечно, система впрыска сложнее карбюраторной. Но не стоит смущаться незнания того, как, например, работает контроллер (он же электронный блок управления – ЭБУ). Это вас не касается! Блок очень надежен, а его неисправности – дело специалистов. Достаточно представить себе, как он управляет форсунками, добиваясь оптимальной работы двигателя. Известно: даже самый умный президент нуждается в подсказках специалистов-советников. Контроллер опирается на сообщения целой свиты осведомителей – датчиков. Это его глаза и уши. Дальнейшее – дело техники: подчиняясь ЭБУ, форсунки строго дозируют топливо, поддерживая правильный состав горючей смеси в цилиндрах. А он зависит от нагрузки двигателя. Холостой ход, движение с невысокой скоростью? Смесь нормальная (14,7 кг воздуха на 1 кг бензина), экологически наилучшая: вредных выбросов немного, причем нейтрализатору проще с такими справиться, сведя к минимуму.

Но в ответственные минуты ускорения, обгона, максимальной скорости контроллер "закрывает глаза" на состав выхлопа. Чтобы быстрее разогнать машину – обогащает смесь (вплоть до 12:1). Мы не откроем Америку, если напомним, что умеренный стиль вождения – во благо будущих поколений! На таких режимах выхлоп под контролем.

Знаток скажет: но ведь алгоритм работы карбюратора, по существу, тот же. Верно! Однако у механического прибора много "болячек", нарушающих тот самый алгоритм. То он бесконтрольно "льет", то "беднит" – хорошо, если хозяин в этом разбирается. А неравномерность состава смеси по цилиндрам доходит иногда до 15–17%! Он немыслимого "букета" в выхлопе голова заболит и у самого закаленного.

Советники

Один из самых ответственных – датчик положения коленвала (ДПКВ). По его сигналам контроллер смекнет, в какой момент открыть ту или иную форсунку, дать импульс на свечу. Без этого сигнала контроллер беспомощен – мотор не работает. (При сильно сбитом зажигании или поломке прерывателя, датчика Холла у "карбюраторщика" будет то же!)

А как контроллер поймет, насколько сильно хозяйская нога (или ножка) нажала педаль газа? Насколько открылся дроссель? По сигналу ДПДЗ – датчика положения дроссельной заслонки.

Но масса воздуха, заполняющего цилиндры, подчиняется не только дросселю: как учесть меняющиеся температуру и плотность? Число оборотов? Качество наполнения цилиндров? Комплексно это отражается в массовом расходе воздуха двигателем. Следит за этим показателем еще один датчик – ДМРВ во впускном воздуховоде.

Испаряемость топлива зависит от температуры: значит, в холодные цилиндры контроллер даст бензина побольше – и наоборот. А информирует его скромненький "стукачок" – ДТОЖ, датчик температуры охлаждающей жидкости.

Но... Стоп! Детонация! Опасное явление. И вот беда – едва превысишь допустимый угол опережения зажигания, проклятый звон тут как тут! А при недостаточном – двигатель "не тянет". Вот и балансирует контроллер, как на острие, держа такое опережение, когда детонация едва начинается... Тут не обойтись ему без простого и надежного датчика детонации – ДД.

Организуя работу двигателя, на некоторых режимах контроллер должен учитывать и скорость автомобиля. Сообщает ее датчик скорости – ДСА. Его информацией обычно пользуется и электронный спидометр.

В разных системах впрыска порядок включения форсунок может быть различен. При их последовательном срабатывании (как в 16-клапанном ВАЗ-2112) для "привязки" к порядку работы цилиндров контроллер получает сигнал датчика фазы ДФ, следящего за впускным распредвалом.

А вот очень важный информатор: ДК, датчик кислорода (он же лямбда-зонд). Он следит за концентрацией кислорода в отработавших газах. По сигналу ДК контроллер корректирует время открытого состояния форсунок в ту или другую сторону. Любопытно, что контроллер при этом самообучается, приноравливаясь к особенностям работы двигателя и его систем. Он способен компенсировать частичное загрязнение форсунок, некоторый износ двигателя, изменение его температуры и т. д. При отсутствии сигнала датчиков (кроме ДПКВ) переходит на один из запасных алгоритмов работы: мотор может чуть капризничать, но вы доедете! О серьезных неисправностях предупредит загоревшаяся лампочка CHECK ENGINE (проверь двигатель), причем каждой неполадке присвоен своей код. Стоит извлечь его из памяти контроллера (самостоятельно или в сервисе) – считайте, неисправная цепь найдена.

Так какую из двух систем – карбюраторную или впрысковую – предпочтет, скажем, вечно занятая мать семейства?

Ответ очевиден!

Параллели

Почитателю карбюратора не к лицу бояться впрыска. При всех различиях двух систем у них действительно немало общего в выполняемых функциях.

Начнем с бензонасоса. Впрысковой сложнее, дороже карбюраторного, зато сделан на высоком технологическом уровне, долговечен. Если и случаются отказы, то почти всегда – из-за нарушения электрического питания. А восстановить его, хотя бы протянув временный провод, дело нехитрое.

Сразу оговоримся: низкосортного, грязного бензина впрыск боится. Страдают насос, регулятор давления, регулятор холостого хода, ДМРВ, ДК, нейтрализатор, свечи... "Сэкономив" на топливе, кое-кто мигом убеждался: ремонт впрыска – дело дорогое.

"Логика" впрыска – не сложнее карбюраторной. При холодном пуске бензин испаряется слабо; пусковое устройство карбюратора компенсирует это, подавая больше топлива. Контроллер делает то же: в первые секунды форсунки "льют" непрерывно, без учета "тактов" в двигателе. После пуска они работают уже как положено, но все-таки их импульсы продолжительнее, чем в прогретом двигателе. Впрыск удобнее: избавляет от манипуляций с подсосом! Даже холодный двигатель без провалов разгоняет машину. (Карбюратор же "попросит" подсоса – а прикрытая заслонка снижает мощность.)

Но вот мотор прогрелся, едем с умеренной скоростью. Карбюратор выдает более или менее приемлемую смесь. Важно понимать, что ее состав, помимо прочего, – "заложник" исправности самого карбюратора. Он ничем не контролируется! А "интеллект" впрыска позволяет постоянно держать смесь под контролем: забота об атмосфере на первом плане.

Обгон! Педаль "газа" – "в пол", дроссель открывается... В карбюраторе включится ускорительный насос, обогатит смесь – без этого не избежать "провала" из-за ее обеднения (хрестоматийная истина!). Контроллер, как мы уже говорили, тоже этого не допустит, даст бензина больше. А протесты ДК проигнорирует.

При скорости, близкой к максимальной, карбюратор тоже обогащает смесь в цилиндрах. Его для этого снабдили нехитрыми устройствами – эконостатом и экономайзером мощностных режимов (работают они, заметим, не всегда четко). Контроллер и с этой задачей справляется запросто – и к тому же не допуская вольностей.

Сбросим скорость, притормаживая двигателем. Карбюратор на такой случай оснащен ЭПХХ – экономайзером принудительного холостого хода. В определенном диапазоне оборотов при закрытых дросселях ЭПХХ отключает подачу бензина – меньше потери, нет вредных выбросов. Контроллер же мягко уменьшает подачу топлива по мере прикрытия дросселя, а затем отключает ее совсем, когда возникнет необходимость. Но следит за скоростью автомобиля и "принудительной" остановки не допустит.

Что делает владелец карбюраторной машины, если свечи залиты бензином? Неопытный паникует, топчет педаль газа, ускорительный насос добавляет топлива... и шансов завести машину еще меньше. Но порой и опытный попадает впросак. Поди угадай, когда просохнут свечи, ведь бензин продолжает поступать. В исправной системе впрыска такое случается только в мороз. "Продуть" свечи легко: откроем дроссель (педаль – "в пол!") и включим стартер. Пока обороты ниже 400 в минуту, контроллер не даст форсункам открыться. Для перехода к пуску достаточно прикрыть дроссель, форсунки включатся.

"Подсел" аккумулятор? Контроллер и это учтет – увеличит время работы форсунок и время накопления энергии в катушках зажигания. А при выключении зажигания закроет форсунки, исключая самовоспламенение топлива в горячих цилиндрах – "дизелинг". То же самое он делает при попытке неопытного человека (или лихача) "перекрутить" мотор! Для стандартных вазовских предел – около 6 500 об/мин. Хочешь сломать – ищи другой способ.

Что экономнее?

Насколько верно расхожее мнение насчет более высокой экономичности впрыска? Сравнение двух почти одинаковых двигателей – карбюраторного и впрыскового для ВАЗ-2110 – существенной разницы в экономичности не выявит. В некоторых случаях (холостой ход и "частичная" мощность) умелец может настроить карбюратор на заведомо обедненную смесь – и несколько выиграет в экономичности! Мы отмечаем этот факт, чтобы избавить потенциального покупателя от иллюзий. (Но напомним, что ненормальное сгорание бедной смеси увеличивает выброс углеводородов СН, так что хвалить "умельца" не за что.)

Только в наиболее передовых системах – с впрыском бензина непосредственно в камеру сгорания – решаются обе задачи: экологичность и экономичность. Здесь организовано послойное смесеобразование: впрыснутое топливо смешивают с воздухом так, что состав горючей смеси возле электродов свечи оптимальный, подальше – очень бедный, а у стенок может вовсе не быть топлива. Мощный очаг пламени вокруг электродов затем поджигает настолько бедную смесь, что искрой не зажжешь. Выхлоп на "частичных" нагрузках очень чистый, экономичность – почти как у дизеля. Но эта простота – лишь на первый взгляд. Скажем, для получения большой мощности придется-таки обогатить смесь во всем объеме камеры сгорания. А как быть на переходных режимах, при разгоне, торможении двигателем? Конструкторы с этой задачей справились.

Конечно, одних только датчиков для работы системы мало. Так, давление топлива перед форсунками надо стабилизировать, следит за этим регулятор давления. А как обеспечить холостой ход? Это сделает регулятор холостого хода (последний напомнит аксакалам систему того же назначения в карбюраторе "Озон"), так что и здесь нет ничего сложного. Но этот режим в карбюраторной системе – что-то статичное, "выставленное" регулировочными винтами (и болезненно реагирующее на все, включая пятна на Солнце), а у впрыска – функция, подконтрольная электронике, которая соображает, как поступить при капризах погоды, бортовой энергетики и т. п.

Между прочим, даже обойти отказавший регулятор можно примерно так же, как в карбюраторе: немного натянуть (гайками) тросик привода дросселя – и вот вам временное решение...

Если хотя бы часть недоверчивых любителей карбюратора автору удалось убедить в преимуществах впрыска – значит, усилия не были напрасными!