Развитие автомобильной отрасли идет стремительно. Автомобили все глубже входят в нашу жизнь. Но, как и всякая стоящая вещь, автомобиль, облегчая нашу жизнь, попутно ее отравляет. Загазованные города, чахлые деревья, серые от смога улицы и лица прохожих - вот обратная сторона медали под громким именем "прогресс". В этой необъявленной войне между автомобилем и природой козыри пока на стороне первого. Но человек не сдается. Проблемой снижения токсичности отработавших газов, выпускаемых автомобильными двигателями, давно и серьезно занимаются законодатели развитых стран мира. С каждым годом ужесточаются нормы на с одержание вредных компонентов в выхлопе автомобиля. В Америке - это нормы США-83, 93, 96, в Европе - стандарты Евро-1, 2, 3, 4. Обязательным требованием к автомобилю становится наличие системы бортовой диагностики и управления рабочим процессом двигателя. И непременное условие в этом управлении - контроль за пропусками воспламенения в камере сгорания.
ЧТО ТАМ ВНУТРИ?Для любого двигателя характерен определенный процент пропусков воспламенения в камере сгорания на холостом ходу- следствие ненормального рабочего цикла. У отлаженного двигателя внутреннего сгорания этот показатель составляет 1-2%, что ненамного меньше величины, достаточной для того, чтобы сжечь нейтрализатор. О роторно-поршневом двигателе лучше умолчать - процент пропусков здесь на порядок выше. Если полного сгорания рабочей смеси в камере сгорания не происходит, то догорание завершается в выхлопной трубе. А поскольку все современные двигатели оснащены нейтрализаторами отработанных газов, то подобные процессы приводят к его выгоранию.
ОСОБЕННОСТИ НАЦИОНАЛЬНОЙ ЕЗДЫ
Как метко подметил классик, одна из наших бед - это дороги. Об российские дороги разбиваются многие конструктивные решения, честно завоевавшие себе право на жизнь на Западе. Нашим дорогам присущ целый ряд особенностей в сравнении с "ихними" автобанами. На этих особенностях (читай - колдобинах) подвергаются в состояние задумчивости многие компоненты систем бортовой диагностики. Датчики детонации на каждом ухабе выдают "дезу" о наличии детонационного стука, датчики неравномерности вращения коленвала наблюдают сплошную неравномерность вращения. При таком положении дел остается только один способ - "заглянуть" внутрь камеры сгорания ДВС.
КАК БЫЛО (КРАТКИЙ ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ)
С начала 70-х годов для исследования процесса горения рабочей смеси в камере сгорания ДВС используется метод измерения ионной проводимости искрового промежутка свечи зажигания. Известно, что при благополучном сгорании смеси проводимость искрового промежутка возрастает, и если к электродам свечи зажигания после искрового разряда приложить напряжение, то через них потечет ток, возникающий исключительно за счет ионной проводимости, по величине которого судят о проистекании процесса горения. При этом как раньше, так и сейчас для измерений использовали источник постоянного напряжения величиной 90-400 Вольт, подключаемый параллельно электродам свечи зажигания. Для специалиста ясно, что практическая реализация такого метода в бортовой системе управления автомобилем сложна. Однако в 80-х годах этот способ был впервые реализован шведскими специалистами, которые не только изготовили опытный образец, но и устанавливали его на серийные автомобили фирмы "СААБ". Впоследствии американская фирма "General Motors" продолжила изыскания, начатые изобретательными шведами, и серьезно продвинулась в деле совершенствования бортовой системы диагностики двигателя. Сегодня эта система способна отслеживать информацию о пропусках воспламенения, детонационном сгорании и фазе рабочего процесса. В перспективе же предполагается получение информации о составе рабочей смеси, а также проведение диагностики состояния свечей и рабочего процесса.
ВАЗ ПОЙДЕТ СВОИМ ПУТЕМ?
На ВАЗе, в отличие от предприимчивых американцев, данная
работа начиналась с нуля. И пошли не по шведскому или
американскому пути, а своей российской дорогой. Причем,
как это опять же принято в России, пошли от обратного,
вопреки постулатам, изложенным во всех учебниках. И в 1995
году был предложен свой, оригинальный способ измерения ионной
проводимости. В бортовой системе, разработанной на АвтоВАЗе,
Вы не найдете отдельно стоящее изделие под названием
"источник измерительного напряжения". Его функции выполняет ...
катушка зажигания! После выработки искры в первичной обмотке
возбуждают колебания напряжения, которые передаются во вторичную
цепь и, претерпев незначительное изменение, называемое в науке
детектированием, а в быту - обрезанием одной из полуволн, заряжают
измерительный конденсатор, подключенный параллельно свече зажигания.
Его Вы тоже можете не увидеть - он размещается внутри все той же
катушки зажигания. Этот способ, кстати, запатентованный на территории
России, имеет ряд важных преимуществ. Так, уровень измеряемого
сигнала позволяет разместить блок диагностики на значительном
удалении от двигателя и уменьшить помехи, существующие в системе
зажигания. Другим преимуществом является отсутствие специального
источника измерительного напряжения, равно как и устройства для
его защиты от высокого напряжения. Нелишне отметить и тот факт,
что недостатком метода "GM" является то, что ионный ток проходит
через вторичную обмотку катушки зажигания, что накладывает
определенные ограничения, на практике выливающиеся в невозможность
использования обычной катушки зажигания. Вазовский метод лишен этого
недостатка в силу того, что измеряемый ионный ток не протекает
через обмотку катушки зажигания. Другие преимущества вазовской
системы смогут оценить специалисты. Вид одной из разработок
предыдущего поколения показан на фото 1.
В ХХI ВЕКЕ В МОДЕ БУДУТ "СИГАРЫ"
Объективной реальностью в следующем столетии станет оснащение
каждой свечи ДВС индивидуальной катушкой зажигания. Все говорит
о том, что эти катушки будут спрятаны в глубоком свечном
канале. Зарубежные специалисты окрестили их "сигарами".
Внешний вид подобной катушки, выпускаемой одной из западных
фирм, показан на фото 2.
Вазовские "модельеры" предполагают оснастить свою "сигару"
уже знакомым нам измерительным контуром. В результате мы
получим информацию о рабочем процессе в каждом цилиндре.
При этом изменяя состав смеси и управляя зажиганием каждого
цилиндра в отдельности подбираются наиболее оптимальные условия
работы как для отдельного цилиндра, так и для всего двигателя
в целом, и как следствие - полное сгорание рабочей смеси и
минимальное содержание вредных выбросов в отработавших газах.
Что же в итоге получает каждая из заинтересованных сторон?
В. Семаков
Редакция благодарит за помощь, оказанную при подготовке материала, специалистов патентной службы ГенДР АО "АвтоВАЗ".
Вопросы и предложения присылайте по адресу cena@infopac.ru
Copyright © 1997 Web-страница коммерческого еженедельника "Цена-АВТО", г.Тольятти
Авто | Архив "Виртуального автоклуба" | Виртуальный Автоклуб