Opis systemu Honda PGM-FI

System
W tym typie Hondy zastosowano elektroniczny system sterowania pracą silnika, w którym układ paliwowy i zapłonowy są sterowane za pośrednictwem tego samego sterownika. Układ wtrysku działa na zasadzie równoległej, tzn. wszystkie wtryskiwacze są sterowane równocześnie.
Dane pochodzące z czujnika położenia wału korbowego i ciśnienia atmosferycznego mają decydujące znaczenie dla ustalenia podstawowego czasu trwania wtrysku, tj. początku i zakończenia wtrysku paliwa, i momentu zapłonu.
Na podstawie informacji docierających z pozostałych czujników jednostka sterująca stale dopasowuje czas wtrysku i moment zapłonu w odniesieniu do aktualnych warunków pracy silnika.
Charakterystycznym elementem tego systemu jest układ zmiennej regulacji antydetonacyjnej (więcej na ten temat we fragmencie "Regulacja antydetonacyjna" w bieżącym rozdziale).

Schemat systemu

A. - komora rezonacyjna	K. - zawór odpowietrzania skrzyni korbowej
B. - zawór dwudrożny	L. - pompa paliwa
C. - filtr węglowy	M. - zbiornik paliwa
D. - zawór membranowy regeneracji oparów paliwa	N. - filtr paliwa
E. - czujnik temperatury powietrza	O. - regulator ciśnienia paliwa
F. - mechaniczny zawór nastawczy biegu jałowego	P. - katalizator
G. - zawór elektromagnetyczny regeneracji oparów paliwa	Q. - nastawnik biegu jałowego
H. - sonda lambda	R. - czujnik ciśnienia atmosferycznego
I. - czujnik temperatury chłodziwa	S. - filtr powietrza
J. - wtryskiwacz

● Czujniki

Na podstawowy czas wtrysku wpływają sygnały następujących czujników:

● Czujnik położenia wału korbowego służy do ustalania pozycji wału i prędkości obrotowej silnika. Czujnik położenia wału korbowego jest jedynym, który działa w oparciu o trzy cewki rejestrujące.

● Cewka nr 1 ustala położenie wału korbowego i wysyła sygnał prędkości obrotowej.

● Cewka nr 2 ustala moment zapłonu podczas rozruchu oraz przejmuje funkcję cewki nr 1, gdy ta wysyła zakłócony sygnał.

● Cewka nr 3 (czujnik rozpoznania cylindra) ustala pozycję 1. cylindra. Informacji tej sterownik używa do określania momentu wtrysku paliwa.

● Czujnik ciśnienia atmosferycznego służy do określania ciśnienia powietrza w kolektorze dolotowym.

Następujące czujniki przesyłają wartości korygujące podstawowy czas wtrysku:

● Potencjometr przepustnicy: mierzy położenie przepustnicy.

● Czujnik temperatury chłodziwa: mierzy temperaturę silnika na użytek układu wtryskowego.

Czujnik temperatury chłodziwa jest opornikiem wrażliwym na temperaturę.
Jego oporność jest odwrotnie proporcjonalna do wzrostu temperatury (tyrystor NTC).

● Czujnik temperatury powietrza: mierzy temperaturę zasysanej masy powietrza.
Charakterystyka i sposób działania tego czujnika jest podobny do czujnika temperatury chłodziwa (patrz rysunek czujnika temperatury chłodziwa).

● Czujnik prędkości: rejestruje prędkość pojazdu.

● Sterowanie układu klimatyzacji.

● Przełącznik zasilania wspomagania mechanizmu kierowniczego.

● Przełącznik oświetlenia.

● Alternator: służy do ładowania akumulatora i do zasilania w prąd odbiorników elektrycznych.

● Wentylator (w układzie chłodzenia silnika).

● Włącznik świateł hamowania: pozwala rozpoznać opóźnienie pojazdu.
● Sonda lambda

Sonda lambda jest czujnikiem o specyficznej funkcji. Służy on do kontroli poprawności procesu spalania.
Przeprowadzanie pomiaru resztek tlenu w gazach spalinowych pozwala sterownikowi sprawdzać, czy w poprzednim cyklu układ wtrysku zaaplikował odpowiednią dawkę paliwa.
Ta informacja stanowi dla sterownika istotny czynnik korygujący wielkość wtrysku przed kolejnym cyklem.
Dzięki temu i w połączeniu z działaniem regulowanego, trójdrożnego katalizatora następuje znaczna redukcja szkodliwych substancji zawartych w spalinach.

Sonda lambda może skutecznie funkcjonować w temperaturze min. ok. 300stC. Natomiast w fazie rozgrzewania silnika sonda lambda nie wysyła żadnego sygnału (napięcia), ponieważ warunki pracy nie zapewniają min. temperatury działania sondy.
Zatem w tej fazie sterownik nie przetwarza jej sygnału.
W celu umożliwienia jak najszybszego rozpoczęcia działania sondy lambda przez wczesne osiągnięcie min. temperatury pracy zastosowano podgrzewacz, dzięki któremu sonda zaczyna pełnić swą funkcję już po ok. 25 sekundach. Wybór odpowiedniego materiału podgrzewającego (PTC) sprawił, że przez wzrost wewnętrznej oporności elementu grzejnego (w wyniku wzrostu temperatury pracy) spada temperatura samego podgrzewacza.

Analizując sygnał sondy lambda w dłuższym okresie czasu sterownik mierzy stosunek między ubogą a bogatą mieszanką i sprawdza, czy jest on prawidłowo zbilansowany. Jeśli bilans wypada niekorzystnie, np. w wyniku zużycia części, sterownik samodzielnie przeprowadza korektę czasu wtrysku. Ten adaptacyjny system regulacji zapisuje wartości korygujące w stałej pamięci sterownika.
W ten sposób system może odróżniać zużycie od odchyłek mieszczących się w granicach tolerancji i dopasowywać wtrysk i zapłon do zmieniających się warunków.

Elementy wykonawcze

Regulacja zapłonu i wtrysku nie jest jedynym działaniem sterującym wykonywanym przez sterownik.
Innymi ustalanymi przez system wielkościami i elementami są: prędkość biegu jałowego, prąd powietrza dolotowego, regeneracja oparów paliwa i układ antydetonacyjny.

● Nastawnik biegu jałowego
Nastawnik biegu jałowego (patrz rysunek) steruje ilością powietrza przepływającą przez przepustnicę.

A. - od filtra powietrza	C. - przepustnica	E. - cewka
B. - do kolektora dolotowego	D. - oś przepustnicy	F. - sprężyna

Zwiększenie ilości powietrza przepływającego przez przepustnicę powoduje zubożenie mieszanki paliwowo-powietrznej; z kolei zmniejszenie ilości tego powietrza skutkuje wzbogaceniem mieszanki.
W ten sposób sterownik może chwilowo podnieść prędkość obrotową silnika, np. gdy jest on zimny.

Kontrolę zaworu elektromagnetycznego przeprowadza się w następujący sposób:
Uruchomić silnik i usunąć wtyczkę z zaworu elektromagnetycznego. Jeśli prędkość obrotowa silnika spadnie, system prawdopodobnie pracuje prawidłowo. Inną możliwością w tej sytuacji jest usterka występująca sporadycznie.

● Z powrotem podłączyć wtyczkę do zaworu elektromagnetycznego i odłączyć wtyczkę nastawnika biegu jałowego.

● Czerwoną końcówkę woltomierza podłączyć do żółto-czarnego przewodu wiązki a czarną - do masy.

● Rozłączyć połączenia i umieścić z powrotem wtyczkę w nastawniku biegu jałowego.

● Zet het kontakt uit en plaats de stekker terug op de stationair stelmotor.

● Odszukać styk A9 i A23 sterownika nie naruszając jego połączeń.

● Wymienione styki połączyć na krótko zabezpieczonym przewodem.

● Nastawnik biegu jałowego powinien teraz wydać odgłos.

● Jeśli tak się stanie, wówczas prawdopodobnie uszkodzeniu uległ sterownik.

● Jeśli z nastawnika nie dobiegnie żaden odgłos, należy sprawdzić wiązkę przewodów.

● Zawór regeneracji oparów paliwa

Zadaniem układu regeneracji oparów paliwa jest doprowadzanie ich z powrotem ze zbiornika do silnika.

A. - zbiornik paliwa	E. - zawór dwudrożny
B. - powietrze świeże	F. - filtr z węglem aktywowanym
C. - membrana układu regeneracji	G. - do przekaźnika głównego
D. - zawór magnetyczny regeneracji oparów paliwa	H. - sygnały pochodzące z czujników

Zasada działania jest następująca:
Tworzące się w zbiorniku opary paliwa są tymczasowo gromadzone w filtrze z węglem aktywowanym (F). Dzieje się tak wówczas, gdy ciśnienie oparów paliwa przekracza ciśnienie membrany w zaworze dwudrożnym (E). Gdy temperatura silnika osiągnie 70stC, system zaczyna działać.
Brak zasilania elektromagnetycznego zaworu doprowadzającego opary powoduje pojawienie się podciśnienia na membranie filtra z węglem aktywowanym (C). Następnie membrana (C.) reguluje ilość zgromadzonych i zasysanych do silnika oparów paliwa na podstawie aktualnie istniejącego podciśnienia. Opary paliwa nie są przesyłane do silnika, jeśli temperatura silnika spadnie poniżej 70stC oraz podczas rozruchu i 5 sekund po nim. Sterownik przełącza wtedy na masę zawór elektromagnetyczny w układzie regeneracji. Wystąpienie takiej sytuacji pozwala stwierdzić, że układ nie funkcjonuje.

● Regulacja antydetonacyjna

A. - kompensator detonacji	C. - tłoczek synchronizacyjny B	E. - główna dźwignia zaworu	G. - zawory dolotowe
B. - tłoczek synchronizacyjny A	D. - środkowa dźwignia zaworu	F. - wtórna dźwignia zaworu	H. - wałek rozrządu

W tym przypadku silnik jest wyposażony w 4 zawory na cylinder. Znaczącą różnicą w porównaniu z innymi jednostkami napędowymi o 4 zaworach na cylinder jest zmienność dwóch zaworów dolotowych. Układ jest tak skonstruowany, że każdy cylinder posiada trzy dźwignie zaworowe i trzy krzywki. Przy niskich obrotach silnika są wykorzystywane tylko dwie zewnętrzne dźwignie, którymi poruszają dwie zewnętrzne krzywki wałka rozrządu. Otwarcie głównego i wtórnego zaworu dolotowego ma w tej sytuacji podstawową wielkość.

A. - olej sprężony, B. - ruch tłoczka w prawo w celu synchronizacji zaworów dolotowych, C. - tłoczek synchronizacyjny A, D. - tłoczek synchronizacyjny B, E. - tłoczek oporowy, F. - dźwignia zaworowa główna, G. - dźwignia zaworowa środkowa, H. - dźwignia zaworowa wtórna. Przy wyższych prędkościach obrotowych zawór elektromagnetyczny oddziaływa na wałek rozrządu (sterowanie ustawieniem wałka rozrządu) - sygnał sterujący wysyła sterownik, w wyniku czego olej zaczyna wywierać ciśnienie na głównej dźwigni zaworu.

A. - zawór elektromagnetyczny (sterowanie ustawieniem wałka rozrządu), B. - droga oleju od zaworu elektromagnetycznego do dźwigni, C. - obciążenie silnika mierzone czujnikiem ciśnienia atmosferycznego. Z powodu wzrostu ciśnienia następuje przestawienie na zewnątrz tłoczków synchronizacyjnych A. i B. w głównej dźwigni zaworowej. Następstwem tego jest połączenie dźwigni środkowej z dźwignią główną i wtórną. Ponieważ środkową dźwignią porusza najwyższa krzywka wałka rozrządu, czas otwarcia zaworu dolotowego jest teraz dłuższy. Wynikiem takiego sterowania jest maksymalna moc silnika uzyskiwana w szerokim zakresie obrotów. Podobne rozwiązania stosuje się w silnikach samochodów wyścigowych.
Diagnoza mechaniki - należy postępować wg niniejszej procedury:

A. - ciśnieniomierz oleju, B. - punkt podłączenia ciśnieniomierza1) Uruchomić silnik i podłączyć ciśnieniomierz oleju (patrz rysunek).2) Sprawdzić ciśnienie oleju przy 5.000 obr/min (pomiar wykonać tylko przy rozgrzanym silniku przeprowadzając jazdę próbną). Ciśnienie powinno być niższe od 4 bar.3) Jeśli ciśnienie jest wyższe od 4 bar, sprawdzić zawór układu regeneracji oparów paliwa.4) Gdy ciśnienie jest niższe od 4 bar, w takich samych warunkach jak w pkt. 2. sprawdzić w czujniku ciśnienia oleju połączenia między dwoma złączami czujnika. Jeżeli połączenie jest prawidłowe, należy wymienić czujnik ciśnienia oleju.5) Sprawdzić czystość filtrów zaworu w układzie regeneracji oparów paliwa (patrz rysunek powyżej).

A. - filtr zaworu w układzie regeneracji oparów paliwa (w razie zanieczyszczenia wymienić),

B. - zawór układu regeneracji oparów paliwa

A. - Filtr (w razie zanieczyszczenia wymienić)

● Zapłon
Układ zapłonowy zastosowany w tym modelu Hondy składa się z modułu cewki zapłonowej, dwóch cewek indukcyjnych i rozdzielacza zapłonu. Wszystkie elementy są zintegrowane w jednym module. Sterownik ustala w oparciu o informacje z czujników aktualne warunki pracy silnika i oblicza właściwy moment zapłonu. Następnie wysyła sygnał do modułu zapłonowego, który zasila cewkę generującą iskrę zapłonową.

● Przerwanie dopływu paliwa
System PGM-FI przerywa dopływ paliwa podczas hamowania z zamkniętą przepustnicą i przy przekroczeniu zbyt wysokiej prędkości obrotowej (8.100 obr/min).
To rozwiązanie przyczynia się do niższego zużycia paliwa i mniejszej emisji szkodliwych substancji w spalinach.

● Kody usterek
System sterowania pracą silnika jest zaopatrzony w pamięć usterek. Pamięć gromadzi informacje o ewentualnie występujących nieprawidłowościach. Usterki mogą być odczytane w postaci kodów błędów za pomocą kontrolki diagnostycznej silnika. Procedura odczytu jest opisana w sekcji "Odczyt kodów błędów".
Nie każda nieprawidłowość musi być związana z układem elektrycznym. Dlatego najpierw należy sprawdzić podstawowe ustawienia oraz czy nie występują uszkodzenia mechaniczne, zanim skieruje się wysiłki w stronę elementów sterowanych elektrycznie. Nierzadko możliwy jest też odczyt kodów błędów bez testera.

---