Справочник по устройству, применению и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть. 3. Системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ)

А. Г. ХОДАСЕВИЧ
Т. И. ХОДАСЕВИЧ





СПРАВОЧНИК


ПО УСТРОЙСТВУ И РЕМОНТУ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ АВТОМОБИЛЕЙ


Часть 3


СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМАЙЗЕРОМ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ХОЛОСТОГО ХОДА (САУ ЭПХХ) АВТОМОБИЛЕЙ


МОСКВИЧ ЖИГУЛИ ВОЛГА ЗИЛ идр.




МОСКВА


АНТЕЛКОМ

          ББК 32.844.1
          Х31

          Ходасевич А. Г., Ходасевич Т. И.
     Х69 Справочник по устройству, применению и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть. 3. Системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ) автомобилей. - М.: АнТЕЛКОМ. -160 с.: ил.

          ISBN 5-93604-005-4

              Настоящий справочник содержит данные о различных устройствах, используемых в автомобильной технике. Материал систематизирован таким образом, чтобы читатель мог обеспечить грамотную эксплуатацию, применение, ремонт и даже изготовление автомобильного электрооборудования в домашних условиях.
              Помимо этого приводится информация об отечественных и импортных микросхемах, транзисторах и диодах, применяемых в приборах для автомобилей, указаны возможные замены этих элементов. В книге также представлено множество принципиальных схем и печатных плат электронных блоков управления ЭПХХ используемых в автомобилях.
              Рассмотрены вопросы модернизации и оригинального использования описываемых приборов.
              Книга будет полезна широкому кругу автомобилистов и радиолюбителей, а также работникам ремонтных служб и заводов изготавливающих электрооборудование для автомобилей.


ББК 32.844.1


              В связи с большим объемом информации отраженной в справочнике, заранее просим извинения за возможные ошибки и неточности сделанные при наборе книги. В последующих изданиях они будут исправляться.



               Все авторские права защищены. Ни одна часть настоящей публикации не может быть воспроизведена или передана в любой форме или любыми средствами, включая фотокопирование и магнитную запись, без письменного разрешения владельца авторского права.
               Заявку на получение такого разрешения необходимо направлять по адресу:
               123481, Москва, а/я 9, для Ходасевича А. Г.
               E-mail: antelcom@mtu-net.ru


                                               © А. Г. Ходасевич © Т. И. Ходасевич © АНТЕЛКОМ

            СОДЕРЖАНИЕ



        Введение........................................................................5

        Система обозначений приборов электрооборудования применяемая в автомобильной промышленности......................................6

        Сокращения, принятые в справочнике..............................................7

        1.  Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ).......................................8

          1.1. Общие сведения.......................................................... 8
          1.2. Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода легковых автомобилей..........................9

             1.2.1. Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода “Каскад” .................................. 9
             -  клапан экономайзера принудительного холостого хода ................... 11
             -  микропереключатель                 ................................... 12
             -  пневмоэлектроклапан                ................................... 15
             -  электронный блок управления .......................................... 17
                  1. Электронный блок управления ЭПХХ 25.3761 ......................... 18
                  2. Электронный блок управления ЭПХХ 1402.3733 и его модификации 1412.3733, 1422.3733 ............................ 18
                  3. Аналог блоков управления 25.3761 и 1402.3733 и их модификаций....................................................28

             1.2.2. Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода для автомобилей с электромагнитным клапаном...............................................33
             -  электромагнитный клапан............................................... 33
             -  блоки управления электромагнитным клапаном.............................35
                  1. Электронный блок управления на микросхемах К511 серии...........................................35
                  2. Электронные блоки управления на микросхемах К140 серии............................................38
                  3. Электронный блок управления на микросхеме К553 серии.............................................48
                  4. Электронные блоки управления на микросхемах К548 серии............................................50
                  5. Электронный блок управления на микросхемах К561 серии............................................54

             1.2.3. Система автоматического управления экономайзером ЭПХХ с семиштырьковыми электронными блоками....................................59
             -  датчик-винт........................................................... 60
             -  электромагнитный клапан................................................60
             -  электронный блок управления............................................62
                  1. Электронный блокуправления ЭПХХ 50.3761 и его модификации на микросхемах К425 серии.........................63
                  2. Электронный блокуправления ЭПХХ 50.3761 и его модификации на микросхемах К554 серии.........................69
                  3. Электронный блокуправления ЭПХХ 50.3761 и его модификации на микросхемах К561 серии.........................70


3

               4.  Электронный блокуправления ЭПХХ 5013.3761 и его модификации на микросхемах КР1086 серии.....................92
          1.2.4. Система дополнительного (ступенчатого) впуска воздуха автомобиля ГАЗ - 3102..................................................95
        1.3. Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода грузовых автомобилей.................100

      2. Микросхемы, применяемые в электронных блоках управления ЭПХХ...........106
        2.1. Микросхемы серии К425 ............................................ 106
        2.2. Микросхемы серии К511 .............................................107
        2.3. Микросхемы серии К561 .............................................109
        2.4. Микросхемы серии К140............................................. 111
        2.5. Микросхемы серии К548 ............................................ 115
        2.6. Микросхемы серии К553 ............................................ 116
        2.7. Микросхемы серии К554 ............................................ 117

      3. Проверка и замена радиоэлементов.......................................118

      4. Справочный материал....................................................128
        4.1. Международная система единиц.......................................128
        4.2. Параметры тиристоров...............................................130
        4.3. Кодовая и цветовая маркировка транзисторов........................ 149
        4.7. Замена зарубежных транзисторов ................................... 155

      Литература................................................................159


4

            ВВЕДЕНИЕ



              С каждым годом расширяется применение электронных приборов и систем в автомобилях. Сейчас практически любая система электрооборудования включает элементы электроники с комплектующими, как отечественного, так и импортного производства. Это связано с решением таких задач, как обеспечение безопасности движения, уменьшение загрязнения воздуха отработавшими газами, улучшение ходовых качеств автомобиля, его надежность, улучшение условий работы водителя, снижение трудоемкости технического обслуживания.
              Внедрение электронных устройств идет в основном по двум направлениям: замена существующих механических устройств, функции которых электронные устройства выполняют с большей надежностью, качеством (электронные системы зажигания, регуляторы напряжения, тахометры и др.); внедрение электронных приборов, выполняющих функции, которые не могут выполнять механические приборы (электронные противоблокировочные системы, различные автоматические устройства, задающие режим работы двигателя и движения автомобиля и др.). Применение указанных устройств позволяет существенно повысить эксплуатационные качества автомобиля.
              Электрооборудование современного автомобиля представляет собой сложную систему, включающую до 100 и более изделий. Его стоимость примерно равна 1/3 стоимости автомобиля.
              Внедрение электронных устройств также связано с решением проблемы создания специальной элементной базы, так как условия работы изделий электрооборудования автомобиля весьма специфичны. Это широкий диапазон изменения температур (-50 э- +150°С), вибрации, подверженность агрессивному действию окружающей среды и др.
              Усложнение электрооборудования автомобилей имеет и отрицательную сторону, связанную с увеличением числа отказов, иногда из-за некачественной сборки, или из-за неграмотного обращения с ним. По статистике более 30% неисправностей в автомобиле приходится на электрооборудование. Вместе с тем, ни объем литературы, выпускаемой по данной тематике, ни полноту содержащихся в ней сведений нельзя признать удовлетворительной.
              С точки зрения системного подхода, электрооборудование автомобиля может быть представлено в виде ряда самостоятельных функциональных систем: зажигания, электроснабжения, пуска, освещения, сигнализации, информации и диагностирования, системы автоматического управления двигателя и трансмиссией.
              Ряд изделий электрооборудования, например: стеклоочистители, электродвигатели отопления и вентиляции, звуковые сигналы, радиооборудование и т. п. можно условно назвать вспомогательным оборудованием.
              Поэтому, в связи с большим количеством систем электрооборудования, представляется целесообразным рассмотрение их по отдельности.
              Работая над серией справочников, автор стремился восполнить этот пробел. Была поставлена цель провести анализ большинства схем электронных приборов, находящихся в эксплуатации на автомобилях. Для этого закупленные приборы испытывали, потом разбирали, изучали устройство и комплектующие, проводились опыты по возможной замене отдельных элементов, затем прямо с образцов срисовывались (разворачивались) схемы. Также обобщался и систематизировался имеющийся материал, что поможет обеспечить грамотную эксплуатацию, применение, ремонт и даже изготовление приборов в домашних условиях.
              В справочнике приведены также данные по ряду импортных и отечественных микросхем, транзисторов и диодов, применяемых в электронных приборах автомобилей, рассмотрена возможная их взаимозаменяемость. Приведен справочный материал по цветовой и кодовой маркировке компонентов радиоэлектронной аппаратуры, их параметры.
              Приведено большое количество электрических принципиальных схем и печатных плат электронных приборов отечественного производства (заводские, кооперативные и частные разработки).
              Рассмотрены вопросы ремонта, модернизации и оригинального применения приборов.
              Автор надеется, что справочник будет весьма полезен как автолюбителям и радиолюбителям, так и работникам ремонтных служб и заводов изготавливающих электрооборудование для автомобилей.



              Замечания и предложения по справочнику направляйте по адресу: 123481, г. Москва, а/я 9, для ХодасевичаАлександра.
              E-mail: antelcom@mtu-net.ru для Ходасевича Александра.


5

            СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ ПРИБОРОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПРИМЕНЯЕМАЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ



           Электрооборудование автомобильной промышленности обозначается девяти или десяти цифровыми номерами с точкой, проставляемой между 2 и 3 или 3 и 4 знаками.
           -  00.0000000 - полный номер базовой модели изделия в сборе, его узлов и деталей;
           000.0000000 - полный номер модификации изделия, его узлов и деталей, в которых;
           00-.        - первые два знака обозначают порядковый номер агрегата или узла (первая
                       модель начинается с 11).
           -  -0.      - третий знак обозначает модификацию изделия (при отсутствии модифика                       ции, этот знак опускается).
                       - точка отделяет номер модели или модификации изделия от номера типовой

                группы или подгруппы и номера детали.
      --.0000   - номер типовой группы или подгруппы (00 или 0000);
      —.----000 - порядковый номер детали в пределах типовой подгруппы, устанавливаемый
в соответствии со спецификациями типовых деталей автомобилей прицепов и, номерными книгами по обозначению деталей на предприятиях.

      Пример 1. Обозначение новой модели генератора мощностью 350 Вт на12 В.
           133.3701 - сокращенное обозначение 3 модели и 3 модификации генератора.
           13      - порядковый номер базовой модели генератора;
           -  -3   - третья модификация базовой модели;
           ---.    - точка отделяет номер модели и ее модификации от номера типовой подгруппы;
           ---.3701 - типовая подгруппа “Генератор”.
           Полное обозначение деталей и узлов, составляющих данный генератор 133.3701000, а его базовой комплектации -133.3701010.

      Пример 2. Обозначение на приборе 36.3734.
           -       первые две цифры стоящие после точки (для электрооборудования это всегда “37”) обозначают, что изделие относится к автотранспортному электрооборудованию.
           -       следующие две цифры “34”, отвечают на вопрос “что это такое ?” - коммутатор системы зажигания.
           -       первые две цифры перед точкой “36” обозначают модель данного прибора (они в равной мере относятся ко всем модификациям и вариантным исполнениям этой модели.
           Если у двух изделий перед точкой стоят разные цифры, то обычно это обозначает, что речь идет о приборах совершенно разных моделей, хотя и одинаковых по принципиальному назначению.
           13.3734, этот электронный коммутатор применяется в системах зажигания автомобилей “ГАЗ”, с электромагнитным датчиком.
           4       2.3734 - это двухканальный электронный коммутатор, применяется в системах зажигания автомобилей “ВАЗ”, с датчиком Холла.
      Примечание: в тоже время коммутаторы - 72.3734; 76.3734; 95.3734; 96.3734 и другие (смотри содержание справочника) взаимозаменяемы с коммутатором 36.3734, а коммутаторы 90.3734; 94.3734 и другие - взаимозаменяемы с коммутатором 131.3734.
           После двух цифр обозначения модели может стоять еще одна. Она свидетельствует, что мы имеем дело с модификацией базовой модели, ее модернизированным конструктивным вариантом.
           130.3734, этот электронный коммутатор применяется в системах зажигания автомобилей “ГАЗ”.
      Примечание: электронный коммутатор 131.3734 - хоть и применяется в системах зажигания автомобилей “ГАЗ”, но применять его надо без добавочного резистора, как и коммутаторы 90.3734; 94.3734.


            Иногда в тойже части маркировки после третьей цифры ставиться еще одна, четвертая по счету. Она указывает на специфичное выполнение изделия для тропического климата или особо высокой влажности. Потребителей это не должно особенно интересовать, т. к. в обычных условиях все приборы такого рода равны.
³⁶.³⁷³⁴- ³⁶²⁰.³⁷³⁴.
¹³;³Л³Л⁻Д³,⁰².³⁷³⁴.
      Примечание: электронный коммутатор 3660.3734 не может быть использован вместо 3620.3734 и ему подобных.

6

              Иногда после полной маркировки прибора (которую мы рассматривали), через дефис могут быть помещены еще две цифры, которыми обозначают вариантное исполнение изделия. Изделие вариантного исполнения чаще всего взаимозаменяемо с базовым.
13.3734 - 1302.3734-01

              К сожалению, как видно из примеров, нынешние производители не всегда пользуются установленной системой обозначений, поэтому при покупке электронных изделий с маркировкой не совпадающей с оригиналом, необходимо уточнять возможность его замены (желательно не со слов продавца, а по паспорту изделия).

        ТИПОВЫЕ ГРУППЫ

        37 - электрооборудование;
        47 - дополнительное оборудование;
        79 - радиотелевизионное и магнитофонное оборудование.

        ТИПОВЫЕ ПОДГРУППЫ

        3700 - электрооборудование;
        3701 - генератор;
        3702 - реле регулятор (реле обратного тока; регулятор напряжения и тока).
        3703 - аккумуляторная батарея;
        3704 - выключатель зажигания;
        3705 - катушка зажигания;
        3706 - распределитель зажигания;
        3707 - свечи и провода зажигания;
        3709 - переключатели;
        3726 - указатель поворотов;
        3729 - добавочный резистор;
        3733 - блокировочные устройства;
        3734 - транзисторный коммутатор;
        3747 - реле различного назначения;
        3761 - электронный блок управления;
        3813 - тахометр;
        3838 - датчик транзисторного коммутатора;
        3847 - датчик цифровой системы зажигания;
              Номера и наименования типовых деталей и узлов отдельных приборов электрооборудования устанавливает отраслевая нормаль ОН 025 211 - 69.
              Таковы особенности принятой индексации. Старая маркировка еще кое - где сохранилась (например: ТК - транзисторный коммутатор; РН - регулятор напряжения; Г - генератор; Р -распределитель зажигания), но она уже отмирает.



СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В СПРАВОЧНИКЕ

АБ    - аккумуляторная батарея.                    
БСЗ   - бесконтактная система зажигания.           
ВМТ   - верхняя мёртвая точка.                     
ВЗ    - выключатель зажигания (замок зажигания).   
ДВ    - датчик-винт.                               
пхх   - принудительный холостой ход.               
КВ    - коленчатый вал (коленвал).                 
КЗ    - катушка зажигания.                         
ОК    - октан - корректор.                         
Пвкл  - порог включения.                           
Поткл - порог отключения.                          
ПМК   - пневмоэлектроклапан.                       
СЗ    - система зажигания.                         
УОЗ   - угол опережения зажигания.                 
хх    - холостой ход.                              
ЭМК   - электромагнитный клапан.                   
эпхх  - экономайзер принудительного холостого хода.

7

            1.СИСТЕМААВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМАЙЗЕРОМ принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ)



1.1. общие сведения


            Бурный рост автомобильного парка в мире приводит к тому, что вопрос снижения расхода топлива и уменьшения токсичности отработавших газов автомобильных двигателей становится с каждым годом все более острым.
            В связи с этим большое внимание уделяется разработке различных устройств, в том числе и электронных, способствующих улучшению работы ДВС.
            Применяющиеся в настоящее время системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) существенно повышают экономичность двигателей. Экономайзер вступает в работу в режиме принудительного холостого хода.
            Двигатель работает в режиме принудительного холостого хода при торможении двигателем, переключении передач, движении автомобиля накатом и т. п. Этот режим характеризуется повышенной частотой вращения коленчатого вала двигателя, превышающей частоту вращения его самостоятельного холостого хода, при полностью отпущенной педали газа (дроссельная заслонка карбюратора закрыта).
            В этом режиме от двигателя не требуется отдача мощности, т. к. коленвал вращается не за счет энергии сгорания топлива, а благодаря инерции движущего автомобиля. Поэтому подача топлива в цилиндры на принудительном холостом ходу не только бесполезна, но и вредна, поскольку из-за неполного его сгорания, происходит резкое увеличение количества токсичных компонентов в отработавших газах автомобиля.
            В условиях городского движения доля режима ПХХ в полном времени работы автомобиля обычно не превышает 20 э 30 %, в условиях горных дорог может приблизится к 50 % (торможение двигателем на спусках).
            Система автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ) предназначена для прекращения подачи топлива при работе двигателя в режиме принудительного холостого хода.
            Экономия топлива в этом случае равна его расходу на холостом ходу двигателя, умноженному на время, в течение которого клапан закрыт. А при выработке водителем определенного стиля вождения, экономия горючего в городских условиях может достигать > 5 %.


            В состав системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода входит:
            - электронный блок управления;
            - электромагнитный (пневмоэлекромагнитный) клапан;
            -      датчик положения дроссельной заслонки - концевой выключатель карбюратора (микропереключатель или датчик-винт);
            - датчик частоты вращения коленчатого вала (первичная обмотка КЗ).


Рис. 1.1. Структурная схема САУ ЭПХХ.

           САУ ЭПХХ грузовых и легковых автомобилей несколько отличается по алгоритму управления (набору правил, которым следует система при работе), схеме и конструктивному исполнению. Поэтому целесообразно рассматривать эти системы отдельно.


8

1.2.     СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМАЙЗЕРОМ принудительного холостого хода ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

1.2.1.   СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ экономайзером принудительного холостого хода "КАСКАД"

             Это устройство, которое состоит из экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ), отключающего подачу топливо-воздушной смеси на принудительном холостом ходу, а также пневмоэлектроклапана и электронного блока управления.Этот комплекс приборов получил название “Каскад”.
             Применение такой системы, позволило повысить экономичность автомобиля и уменьшить токсичность отработавших газов при сохранении хороших ездовых качеств.
             Питается двигатель на самостоятельном холостом ходу при использовании “Каскада” так. Основное количество воздуха поступает, минуя полностью закрытые дроссельные заслонки, в специальное смесеобразующее устройство. Там идет распыление топлива в движущемся с высокой скоростью потоке воздуха. А на принудительном холостом ходу отключается подача в двигатель не только топлива, но и воздуха. Продувка впускного коллектора уменьшается в пять-шесть раз, следовательно, значительно снижается нежелательный унос паров и топливной пленки. Найденное техническое решение позволило резко (до 40 %) снизить выброс СН, повысить эффективность торможения двигателем.
             Принципиальная схема системы “Каскад” приведена нарис. 1.2.
             Работает система ЭПХХ так:
             До пуска двигателя микропереключатель (4) выключен рычагом (2) привода дроссельной заслонки. Игла клапана 11 экономайзера перекрывает выходное отверстие системы холостого хода.
             При пуске двигателя электронный блок управления (18) замыкает цепь питания пневмоэлектроклапана 16, который открывает доступ разрежению из впускного коллектора 13 по трубкам 14 и 15 к полости 8 экономайзера. Диафрагма экономайзера под действием разрежения оттягивает иглу клапана 11 до упора в регулировочный винт 10 и открывает отверстие.
             При работе на холостом ходу (менее 1300 об/мин) дроссельная заслонка 6 полностью закрыта. Контакты микропереключателя 4 разомкнуты. Через электронный блок 18 цепь питания пневмоэлектроклапана 16 замкнута. При этом полость 8 экономайзера соединяется с впускным коллектором, и вследствие этого игла клапана 11 удерживается в открытом положении. В зависимости от положения регулировочного винта 10 клапан открывает большее или меньшее сечение для прохода горючей смеси, чем и обеспечивается работа двигателя на холостом ходу. Микропереключатель 4 в работе системы не участвует, так как его рычажок 3 нажат и контакты разомкнуты.
             Нагрузочные режимы. При открытии дроссельной заслонки первичной камеры рычаг 2 поворачивается влево, освобождая рычажок 3 микропереключателя 4, который включается и подает, так же как и электронный блок управления, напряжение питания к пневмоэлектроклапану. При увеличении оборотов двигателя до определенной, заданной величины (1500 э- 1600 об/мин и выше) электронный блок управления отключается, но пневмоэлектроклапан остается по прежнему включенным благодаря микропереключателю.
             Принудительный холостой ход. В момент отпускания педали акселератора (торможение двигателем, движение под уклон с включенной передачей, при переходе на принудительный холостой ход), т. е. при закрытии дроссельной заслонки рычаг 2 нажимает на рычажок 3 микропереключателя 4 и размыкает его контакты.
             Если в момент отпускания педали газа обороты двигателя были менее 1300 об/мин, работает система холостого хода.
             Если же в момент отпускания педали обороты двигателя были выше 1500 об/мин, на пневмоэлектроклапан питание не поступает ни с блока управления, ни с микропереключателя. Клапан закрывается. Разрежение из впускного коллектора в полость 8 ЭПХХ не поступает и она соединяется с атмосферой через “разгрузочный” (вентиляционный) выход 17 клапана. Игла клапана 11 экономайзера принудительного холостого хода, под действием разрежения во впускном коллекторе, закрывает выходное отверстие системы холостого хода, прекращая подачу смеси. В этом режиме двигатель тормозит весьма эффективно и не расходует топливо.
             При уменьшении частоты вращения до заданной величины (1100 э- 1300 об/мин) датчик оборотов (блок управления 18) замыкает цепь питания пневмоэлектроклапана 16. Тот, в свою очередь, перекрывает отверстие 17, сообщенное с атмосферой, и открывает канал, соединенный с


9

о

Рис. 1.2. Схема подключения системы "КАСКАД":
1 и 2 - рычаги управления привода дроссельной заслонки; 3 - рычажок МП; 4 - микропереключатель (МП); 5 - винты крепления МП;
6 - дроссельная заслонка; 7 - винт качества; 8 - вакуумная полость экономайзера; 9 - крышка клапана экономайзера; 10 - винт количества; 11 - игла клапана экономайзера; 12 - диафрагма; 13 - впускной коллектор; 14 - трубка соединяющая впускной коллектор с пневмо электроклапаном; 15 - трубка соединяющая пневмоэлектроклапан с экономайзером; 16 - пневмоэлектроклапан; 17 - разгрузочный выход;
18 - электронный блок управления; 19 - катушка зажигания; 20 - выключатель зажигания; 21 - аккумулятор.