Cantitatea de aer aspirată de motor este funcţie de deschiderea clapetei de acceleraţie şi de regimul de rotaţie al motorului.Aceste cantităţi sunt greu de ţinut sub control de aceea cantitatea de benzină va fi aceea care se va ajusta funcţie de cantitatea de aer.
PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE A INJECŢIEI ELECTRONICE
Calculatorul electronic este cel care calculează necesarul de benzină ce trebuie injectată. Pentru a realiza acest lucru, calculatorul trebuie să:
-Cunoască cantitatea de aer admis. El dispune de informaţii asupra presiunii sau debitului de aer din colectorul de admisie şi asuprea vitezei de rotaţie a motorului;
-Închidă sau să deschidă « robinetul » de benzină.Ele dispune de fapt de injectoare pe care le va comanda (deschide ) timpul necesar trecerii unei anumite cantităţi de benzină (timp de injecţie ). Această cantitate de carburant este iniţial calculată şi poate fi ajustată în funcţie de diferiţi parametrii cum ar fi:
temperatura aerului şi a apei din motor, poziţia exactă a clapetei de acceleraţie. Majoritatea informaţiilor primite de calculator vor servi şi la calculul parametrilor de aprindere.
Diferite sisteme de injecţie electronică de benzină
SINOPTICA INJECŢIEI DE BENZINĂ
Sinoptica injecţiei presiune / viteză şi debit masic / viteză.
Datorită acestui ansamblu de informaţii, sistemul de injecţie electronic de benzină poate gestiona cu precizie, cu ajutorul comenzilor, următoarele:
· Injecţia benzinei;
· Aprinderea;
· Nivelul de poluare al motorului.
Iar pentru anumite vehicule participă la gestionarea diferitelor sisteme ( climatizare, antidemaraj, etc.).
Amplasarea componentelor
1 Calculator electronic
2 Captorul de poziţie/viteză şi dantura
3 Captorul de presiune colector.
4 Rampa şi injectoarele de benzină.
5 Corpul clapetă cu potenţiometru.
6 Actuator relanti
7 Bobine aprindere
8 Captor temperatură aer
9 Captor temperatură apă
10 Sondă de oxigen
11 Pompă electrică şi regulator de presiune carburant
12 Senzor de detonaţii
13 Canistra cu carbon activ
14 E.G.R.
PARAMETRII FUNDAMENTALI
Captorul de turaţie şi poziţie (captor volant motor)
El are rolul de a informa calculatorul asupra:
- Vitezei de rotaţie
- Poziţia motorului
Cele două informaţii sunt obţinute de un captor magnetic fix care transmite calculatorului imaginea electrică a coroanei danturate care se roteşte solidar cu arborele cotit. El este de tip inductiv (generează un curent).
El se compune dintr-un bobinaj înfăşurat în jurul unui magnet permanent. Dispune la capătul său de un element nunit coroană danturată.Această coroană prezintă mai mulţi dinţi. De fiecare dată când un dinte trece prin faţa captorului, are loc o modificare a câmpului magnetic ceea ce conduce la o inducţie a unui curent în bobinaj.
Calculatorul electronic analizează:
- Tensiunea. Ea este proporţională cu viteza piesei mobile. Dar tensiunea este în acelaşi timp funcţie de distanţa ce separă captorul de corana danturată (întrefierul)
- Frecvenţa. Numărând numărul de impulsuri într-un timp dat,
calculatorul poate deduce viteza.El poate compara două măsurători de viteză succesive şi astfel să afle acceleraţia.
Coroana danturată are dinţi laţi pentru reperarea poziţiei şi dinţi mai înguşti pentru măsurarea vitezei.
Imaginea coroanei rotindu-se în faţa captorului
Imaginea electrică transmisă de captor către calculatorul de injecţie
Captorul de presiune absolută (la injecţia de tip presiune / turaţie)
Are rolul de a informa calculatorul asupra presiunii din colectorul de admisie. Este montat cât mai aproape de colector prentu a reduce timpul de răspuns al calculatorului.
Este de tip piezo-rezistiv. Acest semnal este unul din parametrii principali pentru calculul timpului de injecţie şi de aprindere.
PRINCIPIUL DE MĂSURĂ SIMPLIFICAT
Avem la dispoziţie două tipuri de captori.
Varianta atmosferică
Tensiunea în B contact pus, motor oprit = ± 5 v.
Varianta supraalimentată
Tensiunea în B contact pus,motor oprit = ± 2,5 V.
Remarcă: Există, pentru anumite calculatoare, un mod degradat care permite ignorarea captorului de presiune atunci când el este defect. În acest caz, calculatorul « reconstituie »presiunea din colector plecând de la informaţia de sarcină ( dată de potenţiometrul de la clapeta de acc. ) şi de turaţia motorului.
STRATEGIE DE CORECŢIE ALTIMETRICĂ
La altitudine, contrapresiunea din eşapament scade.Rezultă o diminuare a recirculării interne de aer din motor iar datorită presiunii constante din colector are loc o sărăcire a amestecului la relanti şi sarcini mici.
Calculatorul reactualizează presiunea atmosferică:
· La fiecare punere a contatctului;
· La fiecare apăsare la fund a pedale (mai puţin la turbo);
· De fiecare dată când presiunea din colector este mai mare decât presiunea atmosferică memorată (mai puţin turbo).
Există pentru anumite calculatoare, un mod degradat care permite ignorarea captorului de presiune atunci când el este defect. În acest caz calculatorul « reconstituie » presiunea din colector plecând de la informaţia de sarcină (dat de potenţiometrul de la clapetă) şi de la turaţia motorului.
Parametrii de corecţie
Parametrii de corecţie permit adaptarea cantităţii de benzină ce trebuie injectată pentru toate condiţiile de utilizare. Acţionează asupra timpului de injecţie, modificând cartograma de bază din memoria calculatorului.
Captorul temperatură apă motor
Captorul de temperatură informează calculatorul de injecţie asupra temperaturii lichidului de răcire. Este compus dintr-o dulie filetată care conţine o rezistenţă pe bază de semiconductor (termistanţă) având caracteristica CTN sau CTP.
Temperatura lichidului de răcire exercită o mare influenţă asupra consumului de carburant. O sondă de
temperatură integrată în circuitul de răcire măsoară temperatura motorului şi transmite un semnal electric către calculator.
Calculatorul exploatează valoarea rezistenţei care variază funcţie de temperatură. În plus calculatorul poate adopta strategii particulare (îmbogăţirea amestecului la rece)
FUNCŢIA GCTA (GESTIUNEA CENTRALIZATĂ A TEMPERATURII APEI)
Captorul temperatură aer
Este construit după acceaşi tehnologie ca şi captorul temperatură apă.
Acest captor poate, prin intermediul calculatorului de injecţie, să comande GMV-ul la viteză mică sau mare, indicatorul temperatură motor ca şi martorul de alertă la supraîncălzire aflat la bord.
Densitatea aerului admis depinde de temperatura sa. Pentru a compensa acest fenomen, un captor de temperatură este montat în canalizaţia de admisie a aerului, iar acesta trimite informaţia temperatură aer la calculatorul de injecţie.
CAPTORUL DE COMANDĂ ACCELERATOR
Potenţiometrul de sarcină cu informaţia PR ( picior ridicat) PA (picior apăsat total)
Permite informarea calculatorului de injecţie asupra poziţiei clapetei de acceleraţie pentru a stabili strategia potrivită :
- Informaţia de sarcină;
- Strategia de injecţie şi aprindere;
- PR: Gestionarea relanti-ului şi întreruperea injecţiei în decelerare;
- PA: Dozarea puterii, debuclarea reglării îmbogăţirii şi reactualizarea valorii de presiune atmosferică (corecţia altimetrică);
- Autorizează modul degradat al captorului de presiune absolută (pentru anumite calculatoare);
- Autorizează modul degradat al debitmetrului masic de aer.
SENZORUL DE DETONAŢII
Este constituit dintr-un corp care este înşurubat în chiulasă sau în blocul motor şi care în interiorul său un disc din ceramică piezo-electrică comprimată de o masă metalică menţinută de un inel elastic
Masa metalică este supusă vibraţiilor motorului şi comprimă mai mult sau mai puţin elementul piezo electric. Acesta din urmă emite impulsuri electrice care sunt trimise spre calculator. În cazul existenţei detonaţiilor, apar vibraţii de o anumită frecvenţă care se transformă în impulsuri electrice de acceaşi frecvenţă.Calculatorul primeşte aceste informaţii,detectează unde s-a produs detonaţia şi corectează avansul necesar pentru fiecare cilindru. Apoi, dacă fenomenul nu mai este sesizat de senzor,calculatorul readuce, puţin câte puţin, avansul la valoarea inţială din cartogramă urmând o strategie bine determinată.
TENSIUNEA BATERIEI
Tensiunea bateriei este folosită de calculatorul de injecţie pentru a cunoaşte tensiunea în sistemul electric al autovehiculului. O baterie furnizează o tensiune nominală de 12V. În funcţie de condiţiile de funcţionare, această tensiune poate să varieze între 8 şi 16 V şi influenţează timpul de deschidere mecanic al injectoarelor, deci cantitatea de carburant injectată. Timpul de deschidere scade pe măsură de tensiunea bateriei creşte. Pentru a evita acest lucru şi deci de a păstra timpul mecanic de deschidere constant,timpul de injecţie real aplicat la injectoare este corectat funcţie de tensiunea bateriei. Această informaţie «tensiune» poate de asemenea să aibă scopul de a creşte, dacă este nevoie, regimul de relanti pentru a îmbunătăţi încărcarea bateriei (mulţi consumatori în funcţiune).
INFORMAŢIA VITEZĂ VEHICUL
Are rolul de a informa calculatorul asupra vitezei vehiculului.
Informaţia este preluată de la un generator de impulsuri plasat pe cablul kilometrajului, sau pe sistemele noi, informaţia provine de la calculatorul de ABS, care informează celelalte calculatoare de viteza vehiculului.
SONDA DE OXIGEN (SONDA )
Componenţa unei sonde de oxigen
Rolul său este de a informa calculatorul despre conţinutul de oxigen din gazele de eşapament. Un senzor denumit senzor de oxigen sau sonda lambda.
1 Teacă de protecţie
2 Element ceramic
3 Filet
4 Dulie de contact
5 Dulie de protecţie
6 Conectori electrici
7 Ceramică scăldată de gaze de eşapament
8 Ceramică scăldată de aer curat
9 Rezistenţă de încălzire
Funcţionarea sondei se bazează pe faptul că ceramica utilizată conduce ionii de oxigen la temperaturi mai mari de 300°C. În anumite faze de funcţionare dacă temperatura sondei este insuficientă,ea este încăzită electric.
CALCULATORUL
Este elementul care centralizează ansambul informaţiilor provenind de la senzori, pe care le analizează şi le compară.Poate astfel să determine caracteristica semnalelor care să-i permită comanda diferitelor părţi active ale sistemului.
În vederea mentenanţei sau a reparaţiei sistemului, sunt câteva operaţii care pot fi executate:
- Centralizarea informaţiilor şi memorarea defectelor pentru a permite citirea cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.
- Comanda a diferiţi actuatori cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.
- Pe anumite vehicule este chiar posibilă reprogramarea softului calculatorului pentru a modifica anumiţi parametri.
În cazul înlocuirii unui calculator este important şi necesar să se respecte anumite reglaje :
- Pe vehiculele echipate cu sistem antidemaraj, calculatorul primeşte automat codul provenit de la antidemaraj;
- Calculatoarele noi trebuie adaptate tipului de vehicul pe care vor fi montate ( trebuie făcută configurarea calculatorului).
În orice caz, pentru a evita blocarea calculatorului sau proasta funcţionare a motorului ca urmare a înlocuirii calculatorului, citiţi întotdeauna instrucţiunile precizate în manualele de reparaţii sau în notele tehnice aferente vehiculului respectiv.
COMENZI ŞI ACTUATORI
Comanda electrică a pompei de benzină şi a injectoarelor. Principiu de funcţionare Calculatorul de injecţie acţionează electric diferiţi actuatori.Aceştia realizează diferite funcţiuni ale sistemului cum ar fi : injecţia în fiecare cilindru, alimentarea pompei de benzină,etc.
Principalele evoluţii ale sistemului de injecţie multipunct :
- Injecţia simultană, relee în cascadă şi comanda aprinderii prin MPA.
- Injecţia semi-secvenţială, relee independente, captor de şoc şi comanda bobinelor de inducţie.
- Gestionarea injectoarelor cu un calculator dedicat.
În cazul în care vehiculul este echipat cu sistem multiplexat, captorul de şoc este înlocuit printr-o informaţie provenind de la calculatorul airbag.
Releul pompei de benzină
Releul pompei de benzină alimentează circuitul de putere al pompei, iar în anumite cazuri şi diferiţi consumatori cum ar fi, injectoarele, electrovana de purjare canistra carbon activ, etc…
Releul principal – actuatori
Releul de alimenatare, furnizează putere calculatorului de injecţie iar în diferite cazuri şi alţi consumatori.
Este comandat de un +DPC şi/sau o masă comandată de calculator.
Releul GMV
Rolul releului GMV este de a aplimenta în putere unitatea GMV.
Rolul GMV-ului este de a răci compartimentul motor atunci când temperatura apei din motor depăşeşte un anumit prag după tăierea contactului.
- Fie prin punerea în funcţiune a unei pompe de apă anexe (ex : F7R Clio);
- Fie prin punerea in funcţiune a GMV pe viteza mică.
Sistemele de răcire sunt comandate :
- Fie printr-un releu temporizat (cu ajutorul unei sonde de temperatură specifică);
- Fie prin calculator (se utilizează sonda sa de temperatură) cu ajutorul unui releu.
Reglarea relantiului
Rolul său este de a regla cantitatea de aer aspirat de motor în faza de relanti. Scopul reglării relantiului este de a obţine un regim stabil de funcţionare gestionând cantitatea de aer aspirată.
Reglarea relantiului nu poate fi facută decât dacă calculatorul are informaţia « picior ridicat ».
Regimul de consemn relati este determinat în funcţie de:
- Funcţia climatizare şi puterea absorbită
- Temperatura apei motorului
- Presinea din circuitul hidraulic al direcţiei asistate
- Încărcarea bateriei…, etc.
Debitul de aer este controlat prin :
- Poziţia voletului corpului calpetă;
- Fie printr-o derivaţie a acestuia.
Reglarea relantiului prin rotaţia clapetei de acceleraţie
Corecţia regimului de relanti se face graţie comandei primită de corpul clapetă motorizată. Reglarea deschiderii clapetei permite reglarea cantităţii de aer absorbită de motor.
Reglarea relantiului prin derivaţie
Sistemele care permit acest lucru sunt de două tipuri:
- Motor pas cu pas.
- Electrovane cu una sau două înfăşurări.
MOTOR PAS CU PAS
Calculatorul comandă motorul prin punere la masă, ceea ce antrenează o variaţie a poziţiei unui obturator situat într-o canalizaţie specială. Calculatorul plică strategii speciale pentru a cunoaşte cu precizie poziţia obturatorului.
REGLAREA ÎMBOGĂŢIRII
Pentru a obţine o bună eficacitate a catalizatorului, amestecul aer benzină furnizat motorului trebuie să aibă o îmbogăţire constantă şi aproape de raportul stoechiometric. Pentru aceasta, utilizăm o sondă pe care o numim « sondă Lambda ». Reglarea imbogăţirii serveşte la buna funcţionare a catalizatorului.
DEFINIŢIA ÎMBOGĂŢIRII ŞI A LUI LAMBDA
Imbogăţirea este un raport între dozajul real şi cel ideal. Un amestec sărac (R<1) conţine mai puţin carburant, un amestec bogat (R>1) conţine mai mult carburant.
Dozajul de randament (1/18): Acest dozaj în exces de aer, permite arderea completă a benzinei ce intră \ în camera de ardere. Este utilizat la sarcini medii şi mari.
Dozajul de putere (1/12): Acest dozaj cu exces de benzină permite creşterea vitezei arderii.Este utilizat atunci când se doreşte maximum de putere a motorului în situaţia « Picior Apăsat Complet », în reprize şi la relanti
- Amestec sărac : 15/18 = 0,85 ÎMBOGĂŢIRE < 1.
- Amestec bogat : 15/12 = 1,224 ÎMBOGĂŢIRE > 1.
CURBA DE DOZAJ
Principiu de funcţionare a sondei de oxigen
Dacă proporţia oxigenului este foarte diferită între cele 2 feţe ale sondei, proprietăţile materialului din care este confecţionată provoacă un salt de tensiune în jurul valorii de îmbogăţire 1.
Această valoare ( variaţia de tensiune ) este vizibilă cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.
Sonda poate fi contaminată cu plumb ca şi de produse pe bază de silicon şi să scadă astefel eficacitatea sistemului de depoluare.
În timpul funcţionării motorului, putem întâlni două situaţii:
- Calculatorul nu ţine cont de informaţia de la sonda de oxigen.
- Sistemul lucrează în « Buclă Deschisă »
Principiu de funcţionare a sondei de oxigen
Dacă proporţia oxigenului este foarte diferită între cele 2 feţe ale sondei, proprietăţile materialului din care este confecţionată provoacă un salt de tensiune în jurul valorii de îmbogăţire 1.
Această valoare ( variaţia de tensiune ) este vizibilă cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.
Sonda poate fi contaminată cu plumb ca şi de produse pe bază de silicon şi să scadă astefel eficacitatea sistemului de depoluare.
În timpul funcţionării motorului, putem întâlni două situaţii:
- Calculatorul nu ţine cont de informaţia de la sonda de oxigen.
- Sistemul lucrează în « Buclă Deschisă »
Sistemul va lucra în buclă deschisă atâta timp cât condiţiile de funcţionare ale motorului sunt incompatibile cu reglarea.
Pe anumite aplicaţii, scara poate fi diferită (valoarea medie egală cu 1).
Când valoarea este mai mare de 128, calculatorul comandă o îmbogăţire (prin mărirea timpului de injecţie) deoarece amestecul este sărac (tensiunea sondei mai mică de 500 mV).
Când valoarea este mai mică de 128, calculatorul comandă o sărăcire (prin scăderea timpului de injecţie) deoarece amestecul este bogat (tensiunea sondei mai mare de 500 mV).
