Как и почему на ВАЗах появилась система снижения токсичности ( 20 фото )
- 09.08.2018
- 1 221
Всем хорош старый-добрый двигатель внутреннего сгорания, да только его выхлоп, мягко говоря, воздух отнюдь не озонирует. Именно поэтому моторостроители всего мира уже несколько десятилетий бьются над проблемой снижения токсичности отработавших газов. Можете не верить, но в СССР для некоторых модификаций автомобилей ВАЗ система снижения токсичности выхлопа была разработана более тридцати лет назад. Однако встретить её на "живой" машине для внутреннего рынка было практически невозможно, из-за чего тема обросла множеством домыслов, догадок и даже просто мифов. Итак, сегодня мы вспомним о то, как, для чего и почему отечественные Лады обзавелись подобной системой, а также постараемся отделить правду от вымысла.
Следуя тренду
Уже в конце семидесятых годов в мире всерьез задумались над тем, чтобы сделать выхлоп автомобилей «более чистым». Конструкторы решали этот вопрос «подручными средствами», и еще до эпохи электронного впрыска на автомобилях с классической системой питания появились компоненты, снижающие концентрацию СО и СН в выхлопных газах.
Для АвтоВАЗа объемы экспорта автомобилей были очень важны с самого начала запуска производства, ведь каждая проданная за рубежом машина означала поступление в государственную казну иностранной валюты. Неудивительно, что на ужесточение норм токсичности в Тольятти реагировали незамедлительно. В частности, в КБ автомобильной электроники для автомобилей «шведской комплектации» в начале восьмидесятых годов разработали специальное устройство – механизм, который под управлением электронного блока должен был на принудительном холостом ходу (ПХХ) некоторое время удерживать дроссельную заслонку приоткрытой для того, чтобы топливная смесь сгорала более эффективно.
Однако более серьезным испытанием оказались нормы токсичности США, введённые в 1983 году. По уровню выбросов СО и СН они примерно соответствовали куда более позднему европейскому стандарту Евро 1. То есть, уложиться в их выполнение без каталитического нейтрализатора и «умной» электроники было невозможно даже на «восьмерочном» двигателе, который работал на относительно бедных смесях, а его карбюратор Солекс был оборудован экономайзером принудительного холостого хода.
Два варианта
Первым представителем системы снижения токсичности для автомобилей ВАЗ был комплект производства фирмы OLSON-DINOL (1988-1990 гг.). Он состоял из блока управления смесеобразованием в карбюраторе Air-Fuel ratio controller Model 4/8E (Part no. 314002), микропроцессорного зажигания со специальным коммутатором Ignition control module Model EKE-1A (Part no. 314005) и датчиком детонации, по показаниям которого осуществлялась коррекция угла опережения зажигания.
Система снижения токсичности OLSON-DINOL в заводском каталоге ВАЗ
Система OLSON-DINOL состояла из блока управления и специального коммутатора (фото – из архивов Александра Подзолкова и Марко Яэтма)
Коммутатор размещался на стандартном для «восьмерки» месте (моторный щит в районе левого «стакана» кузова), а вот для «мозгов» был предусмотрен специальный кронштейн на кузове – на полке за моторным щитом в районе правого «дворника».
Для крепления дополнительного блока на кузове предусматривался специальный кронштейн (Фото – Евгений Карпунин)
На Самарах с этой системой вместо обычного «восьмерочного» Солекса устанавливалась модификация карбюратора 21083-1107010-61, отличавшаяся наличием пары актюаторов и полуавтоматического пускового устройства — «автоподсоса» вместо классической воздушной заслонки.
снижение токсичности ваз 5 снижение токсичности ваз 6
На машинах с системой снижения токсичности применялся Солекс с «автоподсосом» (Фото — Марко Яэтма)
При этом в системе зажигания оставался стандартный трамблёр! Разумеется, требуемую чистоту выхлопа обеспечивала не только электроника, но и каталитический нейтрализатор.
Более поздний вариант, встречавшийся на экспортных Ладах после 1990 года выпуска, — система снижения токсичности производства фирмы AXTEC, которая состояла из установленного под правым передним сиденьем блока управления AXTEC AFR (Part no. 314012), трехкомпонентного нейтрализатора, карбюратора 21083-1107010-62 с двумя электромагнитными клапанами и «автоподсосом», а также датчика кислорода (лямбда-зонда).
Система снижения токсичности AXTEC в заводском каталоге ВАЗ
Блок управления смесеобразованием AXTEC располагался под сиденьем переднего пассажира (Фото из архива Евгения Карпунина)
Чтобы уложиться в нормы США-83, в системе выпуска предусмотрели каталитический нейтрализатор
Визуально отличить «экологически чистую» Самару можно было по наклейке на заднем стекле
От первой версии на компонентах OLSON-DINOL система с блоком AXTEC отличалась обычным коммутатором и отсутствием датчика детонации, причем на «жигулёвских» двигателях классическую контактную систему зажигания в любом случае заменяли электронной.
Кроме того, для того, чтобы уложиться в требования по нормам токсичности США-83, автомобили с такими системами оборудовались и рециркуляцией отработавших газов, а также системой улавливания паров топлива.
В каталогах немецкого импортера Deutsche Lada встречалось два варианта катализаторов – более дешевый нерегулируемый без датчика кислорода (уровень выбросов Евро 0) и обратной связи или трехкомпонентный регулируемый, который как раз и соответствовал американскому стандарту US-Norm’83.
Катализатор стал неизменной опцией в «дилерском» каталоге немецкого импортёра Deutsche Lada (Фото из архива Евгения Карпунина)
Еще одна интересная деталь – наличие на приборной панели индикатора «cheсk engine». Он выполнял функцию самодиагностики системы, поскольку световое табло загоралось каждый раз при запуске двигателя и гасло сразу после пуска.
Автомобили с системой снижения токсичности можно было отличить по наличию индикатора «Check Engine»
Если же индикатор мигал или горел непрерывно, владельцу автомобиля следовало обратиться на СТО для диагностики неисправностей системы снижения токсичности.
Как это работало
На прогретом двигателе в режиме холостого хода и частичных нагрузок электронный блок управления образованием смеси всегда поддерживал такое соотношение между воздухом и топливом, которое бы обеспечивало наиболее полное её сгорание, а также позволяло бы нейтрализатору эффективно работать. Как и на куда более современном впрыске, для обратной связи в такой системе токсичности использовался датчик концентрации кислорода — так называемый «лямбда-зонд».
Подобная схема снижения токсичности встречалась на многих европейских малолитражках с карбюраторным двигателем
Обработав информацию, полученную от датчика, контроллер подавал на актюаторы холостого хода и главной дозирующей системы серию электрических импульсов, длительность которых и определяла количество топлива. Кроме того, у электроники были и другие «информаторы» — входная информация в контроллер также поступала с датчика полной нагрузки, системы ЭПХХ и катушки зажигания.
Для снижения содержания азота в отработавших газах была предусмотрена система рециркуляции, которая в зависимости от температуры двигателя и нагрузки на него пускала часть отработавших газов из выпускного коллектора во впускную трубу.
Задача же полуавтоматического пускового устройства заключалась в том, чтобы обеспечить оптимальное положение воздушной и дроссельной заслонок в зависимости от температуры окружающей среды и степени прогрева двигателя.
Загадочный МПСЗ
Многие поклонники переднеприводных автомобилей ВАЗ путаются в системах управления, принимая микропроцессорное зажигание за элемент системы снижения токсичности. Действительно, в вариантном исполнении Самары оснащались двумя вариантами МПСЗ – сделанным в Болгарии МС-4005 и советским МС-2713.
Эти системы микропроцессорного зажигания отличались конструкцией — в болгарском изделии коммутатор был встроен в основной блок управления, а на советском варианте МПСЗ был предусмотрен внешний двухканальный коммутатор серии 3734.
Блок МС-4005 системы МПСЗ болгарского производства
Продолжение следует...
Следуя тренду
Уже в конце семидесятых годов в мире всерьез задумались над тем, чтобы сделать выхлоп автомобилей «более чистым». Конструкторы решали этот вопрос «подручными средствами», и еще до эпохи электронного впрыска на автомобилях с классической системой питания появились компоненты, снижающие концентрацию СО и СН в выхлопных газах.
Для АвтоВАЗа объемы экспорта автомобилей были очень важны с самого начала запуска производства, ведь каждая проданная за рубежом машина означала поступление в государственную казну иностранной валюты. Неудивительно, что на ужесточение норм токсичности в Тольятти реагировали незамедлительно. В частности, в КБ автомобильной электроники для автомобилей «шведской комплектации» в начале восьмидесятых годов разработали специальное устройство – механизм, который под управлением электронного блока должен был на принудительном холостом ходу (ПХХ) некоторое время удерживать дроссельную заслонку приоткрытой для того, чтобы топливная смесь сгорала более эффективно.
Однако более серьезным испытанием оказались нормы токсичности США, введённые в 1983 году. По уровню выбросов СО и СН они примерно соответствовали куда более позднему европейскому стандарту Евро 1. То есть, уложиться в их выполнение без каталитического нейтрализатора и «умной» электроники было невозможно даже на «восьмерочном» двигателе, который работал на относительно бедных смесях, а его карбюратор Солекс был оборудован экономайзером принудительного холостого хода.
Два варианта
Первым представителем системы снижения токсичности для автомобилей ВАЗ был комплект производства фирмы OLSON-DINOL (1988-1990 гг.). Он состоял из блока управления смесеобразованием в карбюраторе Air-Fuel ratio controller Model 4/8E (Part no. 314002), микропроцессорного зажигания со специальным коммутатором Ignition control module Model EKE-1A (Part no. 314005) и датчиком детонации, по показаниям которого осуществлялась коррекция угла опережения зажигания.
Система снижения токсичности OLSON-DINOL в заводском каталоге ВАЗ
Система OLSON-DINOL состояла из блока управления и специального коммутатора (фото – из архивов Александра Подзолкова и Марко Яэтма)
Коммутатор размещался на стандартном для «восьмерки» месте (моторный щит в районе левого «стакана» кузова), а вот для «мозгов» был предусмотрен специальный кронштейн на кузове – на полке за моторным щитом в районе правого «дворника».
Для крепления дополнительного блока на кузове предусматривался специальный кронштейн (Фото – Евгений Карпунин)
На Самарах с этой системой вместо обычного «восьмерочного» Солекса устанавливалась модификация карбюратора 21083-1107010-61, отличавшаяся наличием пары актюаторов и полуавтоматического пускового устройства — «автоподсоса» вместо классической воздушной заслонки.
снижение токсичности ваз 5 снижение токсичности ваз 6
На машинах с системой снижения токсичности применялся Солекс с «автоподсосом» (Фото — Марко Яэтма)
При этом в системе зажигания оставался стандартный трамблёр! Разумеется, требуемую чистоту выхлопа обеспечивала не только электроника, но и каталитический нейтрализатор.
Более поздний вариант, встречавшийся на экспортных Ладах после 1990 года выпуска, — система снижения токсичности производства фирмы AXTEC, которая состояла из установленного под правым передним сиденьем блока управления AXTEC AFR (Part no. 314012), трехкомпонентного нейтрализатора, карбюратора 21083-1107010-62 с двумя электромагнитными клапанами и «автоподсосом», а также датчика кислорода (лямбда-зонда).
Система снижения токсичности AXTEC в заводском каталоге ВАЗ
Блок управления смесеобразованием AXTEC располагался под сиденьем переднего пассажира (Фото из архива Евгения Карпунина)
Чтобы уложиться в нормы США-83, в системе выпуска предусмотрели каталитический нейтрализатор
Визуально отличить «экологически чистую» Самару можно было по наклейке на заднем стекле
От первой версии на компонентах OLSON-DINOL система с блоком AXTEC отличалась обычным коммутатором и отсутствием датчика детонации, причем на «жигулёвских» двигателях классическую контактную систему зажигания в любом случае заменяли электронной.
Кроме того, для того, чтобы уложиться в требования по нормам токсичности США-83, автомобили с такими системами оборудовались и рециркуляцией отработавших газов, а также системой улавливания паров топлива.
В каталогах немецкого импортера Deutsche Lada встречалось два варианта катализаторов – более дешевый нерегулируемый без датчика кислорода (уровень выбросов Евро 0) и обратной связи или трехкомпонентный регулируемый, который как раз и соответствовал американскому стандарту US-Norm’83.
Катализатор стал неизменной опцией в «дилерском» каталоге немецкого импортёра Deutsche Lada (Фото из архива Евгения Карпунина)
Еще одна интересная деталь – наличие на приборной панели индикатора «cheсk engine». Он выполнял функцию самодиагностики системы, поскольку световое табло загоралось каждый раз при запуске двигателя и гасло сразу после пуска.
Автомобили с системой снижения токсичности можно было отличить по наличию индикатора «Check Engine»
Если же индикатор мигал или горел непрерывно, владельцу автомобиля следовало обратиться на СТО для диагностики неисправностей системы снижения токсичности.
Как это работало
На прогретом двигателе в режиме холостого хода и частичных нагрузок электронный блок управления образованием смеси всегда поддерживал такое соотношение между воздухом и топливом, которое бы обеспечивало наиболее полное её сгорание, а также позволяло бы нейтрализатору эффективно работать. Как и на куда более современном впрыске, для обратной связи в такой системе токсичности использовался датчик концентрации кислорода — так называемый «лямбда-зонд».
Подобная схема снижения токсичности встречалась на многих европейских малолитражках с карбюраторным двигателем
Обработав информацию, полученную от датчика, контроллер подавал на актюаторы холостого хода и главной дозирующей системы серию электрических импульсов, длительность которых и определяла количество топлива. Кроме того, у электроники были и другие «информаторы» — входная информация в контроллер также поступала с датчика полной нагрузки, системы ЭПХХ и катушки зажигания.
Для снижения содержания азота в отработавших газах была предусмотрена система рециркуляции, которая в зависимости от температуры двигателя и нагрузки на него пускала часть отработавших газов из выпускного коллектора во впускную трубу.
Задача же полуавтоматического пускового устройства заключалась в том, чтобы обеспечить оптимальное положение воздушной и дроссельной заслонок в зависимости от температуры окружающей среды и степени прогрева двигателя.
Загадочный МПСЗ
Многие поклонники переднеприводных автомобилей ВАЗ путаются в системах управления, принимая микропроцессорное зажигание за элемент системы снижения токсичности. Действительно, в вариантном исполнении Самары оснащались двумя вариантами МПСЗ – сделанным в Болгарии МС-4005 и советским МС-2713.
Эти системы микропроцессорного зажигания отличались конструкцией — в болгарском изделии коммутатор был встроен в основной блок управления, а на советском варианте МПСЗ был предусмотрен внешний двухканальный коммутатор серии 3734.
Блок МС-4005 системы МПСЗ болгарского производства
Продолжение следует...
Материал взят: Тут