Электронные системы автомобиля

Когда-то советские автолюбители были знакомы исключительно с автомобилями отечественного производства, технический уровень которых по объективным причинам на десятки лет отставал от лучших мировых образцов. Сегодня и владельцы подержанного Opel, и нового BMW ощутили одно из самых значительных отличий иномарок от российских автомобилей – их насыщенность электронными системами.

Электронные системы имеют два принципиальных отличия от механических. Во-первых, они могут изменять режим работы двигателя практически мгновенно и непрерывно (все время работы двигателя), карбюраторы же можно регулировать только до начала эксплуатации автомобиля. Точность такой регулировки можно сравнить с остановившимися часами, правильно показывающими время два раза в сутки.

Второе отличие электронных систем от механических заключается в возможности организации "обратной связи".

Датчик содержания кислорода ("лямбда-датчик") устанавливается в выхлопном коллекторе. На основании информации, которую он предоставляет, компьютер определяет состав газов, при этом критическим является уровень содержания в них углеводородов СН, окислов азота и недогоревшего топлива. В различных государствах состав выхлопа жестко регулируется, при превышении установленных норм рабочая смесь корректируется (обедняется) процессором.

Именно ужесточение государственного контроля над содержанием вредных веществ в выхлопе стало причиной повсеместного распространения систем электронного управления двигателем.

Тем не менее существуют ситуации, когда ограничения по содержанию выхлопа игнорируются. Речь идет о старте двигателя, особенно зимой. Для этих целей существуют специальные программы запуска двигателя, "зашитые" в ПЗУ компьютера. Благодаря им сигналы лямбда-датчика игнорируются, и в цилиндры подается обогащенная смесь. Кроме того, условия пуска двигателя в Перу отличаются от условий пуска в Норвегии, поэтому производители автомобилей настраивают процессоры для работы в различных климатических зонах.

Кроме способности подстраиваться под различные режимы работы, современные электронные системы обеспечивают возможность применения прогрессивных способов подачи топлива, наиболее точных и экономичных.

В годы образования карбюраторов формирование рабочей смеси происходило в специальной камере впускного трубопровода. Далее готовая смесь (газообразная смесь паров бензина и воздуха) по впускному коллектору доставлялась к впускным клапанам. Недостатки здесь очевидны: неодинаковая дистанция до каждого из цилиндров (неодинаковые условия), оседание и накопление паров на стенках (особенной при пуске непрогретого двигателя), невозможность индивидуальной регулировки условий для каждого цилиндра.

Впрыск топлива позволяет решить эти проблемы. Сама схема впрыска была известна задолго до распространения автоэлектроники, более того, она широко применялась на дизелях. Решение же этого вопроса на бензиновых двигателях было неоправданно дорогим. Как только электронная компонентная база перешагнула определенную границу миниатюризации и надежности (в начале 80-х годов), началось повсеместное внедрение систем впрыска бензинового топлива.

Только применение микропроцессорного управления двигателем позволяет реализовать такую удобную и полезную функцию, как "круиз-контроль". При поездках на длительные дистанции, особенно по монотонному шоссе, он позволяет нажатием клавиши перейти на постоянный режим движения с заданной скоростью. При этом можно убрать ногу с педали газа, так как топливо будет подаваться само по мере необходимости. После увеличения скорости, например, для обгона, двигатель сам плавно уменьшит поступление бензина для достижения заданного режима.

Оборудованный электронными системами автомобиль приобретает и много других полезных функций, например, может заводиться одновременно с открытием дверных замков и снятием режима "охраны" пультом дистанционного управления. Если водителей автомобиля несколько, существует функция персонализации рабочего места.

При этом компьютеры управления параметрами салона настраиваются индивидуально под каждого человека. Автомобиль сам меняет углы наклона и высоту сиденья, положение рулевого колеса, включаетт радио на желаемом уровне громкости и настраивает его на любимую частоту. Режим работы двигателя и коробки передач также может быть настроен на более "спортивный" или "комфортный".

Некоторые автомобили оснащены функциями, которые могут быть отнесены одновременно к "игрушкам", "рекламным трюкам" и "спасителям жизни в критических ситуациях". Например, Cadillac Seville с двигателем Northstar может продолжать движение даже в пустыне при полной потере охлаждающей жидкости. Соответствующие датчики информируют об этом процессор, и он организует работу двигателя в нужном режиме. При этом мощность снижается до 30 %, а половина цилиндров отключается от подачи топлива и перегоняет воздух, охлаждая работающие. После некоторого промежутка времени пары меняются.

Запись ошибок и неисправностей, таких как засорившийся топливный фильтр или неисправный датчик температуры, помогает их быстрому поиску и устранению.

Конструкторы внедрили систему, ставшую частью EMS, которая непрерывно собирает и анализирует информацию о работе двигателя, а в случае серьезных нарушений просто не позволяет водителю продолжать движение. Прежде всего, это относится к каталитическому нейтрализатору выхлопных газов. По данным ФГУ ВНИИПО МЧС России примерно 50 % возгораний на промышленных объектах происходит по вине электроустановок. Половина из них вызвана дефектами контактных соединений. Для решения этой и других проблем во всем мире успешно используется электропроводящая паста Molykote HSC Plus в качестве контактной смазки для различных видов электрических соединений. В ходе эксплуатации доказано: применение этого продукта позволяет понизить расход электроэнергии до 10 %, снизить риск возникновения пожаров, а также существенно уменьшить эксплуатационные затраты на облуживание электрооборудования.