La iceput sa dorit doar performanta, apoi datorita numarului tot mai mare de vehicule a aparut problema poluarii. Astfel au aparut norme europene obligatorii de restrictionare a noxelor emise, aceasta datorta faptului ca injectia poate asigura acest lucru. Cu cat sistemul a evoluat mai mult cu atat pretentiile au crescut. Au aparut norme Euro ce limiteaza emisia de noxe iar fabricantii sunt obligati sa produca motoare cu cilindree tot mai mica care sa produca noxe limitate si performante marite.
Pentru a se ajunge la acest standard, a fost nevoie de evolutia calculatorului simultan cu introducerea de noi dispozitive de control si gestionare. Proiectarea noilor motoare bazate pe alte principii constructive include permanent schimbari de la o generatie la alta. Astfel motorul este alimentat prin sisteme de injectie si este asistat in functionare de un procesor care culege permanent date si asigura gestionarea actionarii tuturor componentelor implementate in acest scop. Calculatorul (UC injectie)lucreaza initial dupa o cartograma prestabilita, dar in functionare modifica anumiti parametrii pentru a obtine minimul de noxe adaptandu-se la stilul de conducere al pilotului.
In concluzie:
- rolul principal al injectiei este de a micsora la maxim poluarea, pe locul doi ramane performanta.
- carburatorul asigura o performanta maxima prin faptul ca da motorului mai multa benzina de cat poate consuma (in acest caz nu conteaza noxele)!
- injectia asistata electronic ii da motorului tot timpul mai putina benzina de cat poate consuma (obtinem insa o performanta mai limitata dar noxe minime in atmosfera si un randament mai bun).
- diferenta tehnologica si constructiva dintre cele doua motoare este destul de mare si implica multe elemente suplimentare pentru cel din urma.
Din ce se compune un sistem de injectie si cum lucreaza componentele acestuia?
De ce este nevoie de atatea dispozitive in plus, cat sunt acestea de importante?
Iata cateva intrebari la care incerc sa raspund pe rand. Totodata descrierea va contine si explicatiile functionale deoarece defectarea anumitor componente impiedica functionarea motorului. Astfel sunt componente cu care motorul poate functiona chiar daca sunt defecte(in regim de avarie), iar in alte situatii defectiunea duce la imposibilitatea pornirii motorului sau a functionarii acestuia.
Trebuie sa amintesc ca sunt mai multe strategii dupa care un sistem de ijectie lucreaza, acestea fiind alese de catre fabricant. Astfel avem sisteme mono punct sau multi punct, direct sau indirect, simple sau secventiale, etc… Deasemeni specific faptul ca toate calculatoarele contin si strategii de functionare in mod avarie.
Referirea mea este generala fara a descrie o strategie anume.
Componentele si rolul lor.
- Pompa de benzina. Asigura un debit mai mare decat consumul maxim al motorului si o presiune minima constanta de cca 1,5 - 3 bari. De cele mai multe ori presiunea carburantului este asigurata de o supapa calata aflata in carcasa pompei(31) sau in alte situatii de un regulator aflat pe rampa injectoarelor (in acest caz exista o conducta de retur). Fara aceasta supapa pompa produce cca 6 bari. La iesire pompa este prevazuta cu o supapa unisens(32) care mentine o presiune de cca 1 – 1,5 bari pe circuitul care alimenteaza rampa injectoarelor atunci cand aceasta nu functioneaza. Aceasta presiune mentine benzina in stare lichida dupa oprirea motorului.
De ce trebuie mentinuta aceasta presiune? Pentru ca dupa oprirea motorului, caldura poate creea un balon de vapori in rampa comuna. Daca se intampla acest fenomen, pornirea motorului este imposibila pana la evacuarea totala a acestor vapori. Presiune din rampa impiedica vaporizarea benzinei.
Ce se verifica?
• Debitul pompei – cantitate/timp
• Presiunea – cu un manometru la intarea in rampa
• Functionarea supapei de iesire – dupa oprirea pompei presiunea trebuie sa ramana minim 1,5 bari timp de cel putin 20 minute.
Sunt cazuri in care regulatorul de presiune isi modifica calibrarea fiind comandat de calculator sau de depresiunea din galeria de admisie. In aceasta situatie el este plasat pe rampa comuna sau imediat langa aceasta. Deci exista sisteme cu presiune fixa sau cu presiune variabila.
In toate cazurile, scaderea presiunii sub o anumita valoare limiteaza performanta sau poate produce imposibilitatea pornirii motorului.
- Filtrul de benzina. Asigura o filtrare a benzinei pentru a inlatura posibilitatea infundarii duzelor de la injectoare. Este plasat pe circuitul dintre pompa si rampa injectoarelor. Contine un filtru de hartie(01) urmat de o sita metalica. Aceasta are rol de a retine desprinderi accidentale(bucati de hartie dislocate de apa aflata in benzina). Din acest motiv este marcat cu un vector de sens de care trebuie sa se tina seama la montaj.
Ce se verifica?
• Debitul de benzina
• Integritatea daca carcasa este transparenta - Filtrul de benzina.
Asigura o filtrare a benzinei pentru a inlatura posibilitatea infundarii duzelor de la injectoare. Este plasat pe circuitul dintre pompa si rampa injectoarelor. Contine un filtru de hartie(01) urmat de o sita metalica. Aceasta are rol de a retine desprinderi accidentale(bucati de hartie dislocate de apa aflata in benzina). Din acest motiv este marcat cu un vector de sens de care trebuie sa se tina seama la montaj.
- Conductele de alimentare. Sunt conducte speciale care fac legatura intre pompa de benzina si rampa de alimentare. Poate fi una singura sau doua. A doua fiind de retur atunci cand sistemul este conceput sa lucreze cu presiune variabila. Sunt special concepute sa reziste la presiuni mai mari decat cele normale de lucru. Capetele sunt prevazute cu sisteme de cuplare rapida sau au capete cu holendere filetate.
Ce se verifica?
• Deformari, strangulari, fisuri…
• Daca nu sunt infundate
• Etanseitate la cuplele rapide sau holendere
- Rampa injectoarelor sau rampa comuna. Este un dispozitiv care transmite direct sau prin conducte benzina catre injectoare. Uneori poate contine un senzor de presiune pentru a informa calculatorul in vederea pilotarii pompei de inalta presiune (ex: la injectia directa diesel). Presiunea poate fi fixa sau vatriabila. Presiunea fixa este asigurata de o supapa talonata situata in pompa de aimentare(31) sau in rampa comuna si care se numeste regulator. Sistemele mai moderne folosesc variatia presiunii. Acesta variatie este asigurata printr-o supapa pilotata de catre calculator sau prin depresiunea din galerieia de admisie.
Ce se verifica?
• Etanseitati
• Stare filete - Regulatorul de presiune. Poate fi plasat in carcasa pompei de benzina(la presiune fixa) sau in rampa comuna sau in apropierea ei(la presiune variabila).
1. Regulatorul din pompa de benzina este un canal ce comunica intre cele doua camere(inainte si dupa turbina), canal obturat de o supapa mentinuta pe pozitia inchis de catre un arc calibrat. Atunci cand presiune creste peste valoarea necesara supapa se deschide si tot surplusul este refulat inapoi in camera de alimentare.(vezi descrierea la pompa de benzina)(31)
Ce se verifica?
• Conformitatea presiunii de deschidere
• Debitul pompei
2. Regulatorul vacumatic functioneaza asemanator cu cel descris anterior,
Ce se verifica?
• Etanseitati
• Presiunea de deschidere a supapei
• Intergritatea tubului de legatura catre galeria de admisie
• Conducta de retur nu este obturata
3. Regulatorul electronic este plasat in pompa de inalta presiune(41) si controleaza de fapt debitul de benzina ce inta in aceasta, surplusul este directionat spre canalul de retur(43) prin intermediul unui obturator de constructie speciala care asigura sensibilitatea dozarii. (sistemul este intalnit la motoarele auto si diesel Common rail)
Comanda regulatorului este adaptata pentru a compensa uzura si abaterile in functionare, ca si uzura circuitului de inalta presiune (pierderi interne).
Ce se verifica?
• Etanseitati(in stare libera este de regula inchis)
• Stare filete, garnituri
• Impedanta bobinei de actionare
• Actionarea electromagnetica la alimentarea cu tensiune
- Clapeta de acceleratie. Poate fii comandata direct printr-un cablu de catre pedala de acceleratie sau de un actuator comandat de catre calculator. Ea este plasata in locul carburatorului, dupa filtrul de aer la intrarea galeriei de admisie. Este prevazuta cu un potentiometru dublu din motive de siguranta. Aceste cursoare informeaza calculatorul de pozitia clapetei, valoarea acestora este convertita in procente. Aceasta informatie reprezinta de fapt cererea utilizatorului.
Ce se verifica?
• Impedanta celor doua rezistente
• Variatia impedantei progresiva a cursoarelor la actionarea clapetei.
Ce se verifica?
• Se curata depunerile
• Actionarea statica a motorasului pas cu pas se poate face doar prin comanda UC prin intermediul unui tester
• Electrovalva se poate verifica prin alimentare cu tensiune(in repaus este inchisa).
- Debitmetru masic. Este plasat la intrarea galeriei de admisie si are scop determinarea cantitatii de aer ce intra in motor. Aceasta valoare este calculata cu ajutorul unei rezistente(68) ce se incalzeste plasata intre doi termistori(66).
- primul termistor masoara temperatura aerului ce trece pe langa el – ca valuare de referinta. In acest moment se stabileste densitatea aerului de catre UC.
- urmeaza o grila incalzita electric(rezistenta) care incalzeste curentul de aer.
- apoi un al doilea termistor masoara temperatura din spatele grilei. Astfel in acest moment calculatorul poate determina viteza de deplasare a aerului.
Cu cat viteza aerului este mai mare cu atat diferenta de temperatura dintre cei doi cititori este mai mica. Astfel se stabileste electronic viteza de circulatie a aerului.
Viteza, densitatea si presiunea aerului sunt valorile cu care UC poate determina foarte precis debitul acestuia.
Ce se verifica?
• Impedanta cititorilor
• Impedanta rezistentei
• Sensibilitatea acestui dispozitiv recomanda sa nu se intervina mecanic pentru curatarea lui.
- Senzor presiune absoluta. Este plasat in galeria de admisie dupa clapeta de acceleratie. Masoara depresiunea si informeaza UCinjectie. Asa cum am aratat mai sus, impreuna cu senzorul de temperatura determina ce cantitatea de aer intra in motor. Informatia este vitala pentru functionarea motorului deoarece functie de aceasta sunt calculati timpii de injectie. Este un senzor de tip piezo. Fara aceasta informatie motorul nu poate fi pornit!
Ce se verifica?
• Verificarea acestui senzor se face prin citirea cu testerul a parametrilor afisati. Static cu motorul oprit este afisata in procente presiunea atmosferica(in jurul la 1000 mb). Cu motorul pornit la relanti afiseaza o valoare in jur de 300 mb.
- Senzor de presiune. Este un senzor de tip piezo. Trimite informatii legate de presiune catre UC(presiuni in galerii, turbo, etc) sau carburant(pompe de benzina, presiuni in rampe commune, etc). Cu aceste informatii UC poata analiza, controla, comanda si doza(timpi injectie, turbine cu geometrii fixe si reglabile, gaze recirculate, etc).
Ce se verifica?
• Acest gen de senzori se pot verifica cu testere specializate conectate la UC.
- Senzori de temperatura. Sunt senzori de tip rezistiv, niste termistori plasati in diverse locuri pentru a informa UCinjectie de anumiti parametrii de functionare a motorului. Cum ar fi:
• temperatura aer admisie – cu acesta informatie se determina densitatea aerului; impreuna cu informatia de presiune aer se poate detremina precis cantitatea de aer care intra in cilindrii. Informatie vitala pentru functionare motor. Fara aceasta informatie motorul nu poate fi pornit! Nu se poate determina cantitatea de combustibil, deci timpul de injectie. - temperatura apa
• temperatura motorului care ajuta la stabilirea imbogatirii amestecului; se poate gestiona decuplarea anumitor cosumatori la cresterea excesiva a temperaturii motorului(aer conditionat, etc)
• temperatura gazelor – se poate determina functionare catalizator; saracirea/imbogatirea gazelor evacuate dupa necesitate
Acesti senzori pot fi cu crestere pozitiva CTP sau negativa CTN
Ce se verifica?
• Impedanta la temperatura de 20 grade C
• Impedanta la o temperatura superioara sau inferioara. Valorile de control sunt date in manualele de reparatie.
- Senzor de turatie(RPM). Numit si captor de punct mort, isi ia informatia direct de pe volanta sau vibrochen si determina pozitia acestuia.
Ce se verifica?
• Impedanta. Valuarea de control este prezentata in manualul de reparatie.
• Dinamic se poate vizualiza amplitudinea semnalului pe osciloscop care trebuie sa fie minim de 5V
- Injectoarele. Sunt in general dispozitive actionate electromagnetic prin impulsuri electrice dotate cu canale calibrate pentru a se obtine dozari foarte precise.
- tipul de injectie
- presiunea de alimentare
Astfel la turatie foarte mare si plina sarcina timpul de ijectie este limitat suplimentarea fiind asigurata de cresterea presiunii din rampa comuna.
Mai pot fi si injectoare de tip piezo, acestea sunt actionate prin polaritatea comenzii. Cristalul de cuart isi modifica volumul cand este supus unui camp electric. La acestea din urma este interzisa deconectarea lor in timpul functionarii motorului.
Ce se verifica?
• Impedanta.
• Dinamic se poate vizualiza aspectul jetului si debitul pe un stand specializat.
- Senzor de oxigen. Sau sonda Lambda. Funcţionarea sondei se bazează pe faptul că ceramica utilizată conduce ionii de oxigen la temperaturi mai mari de 300°C. Genereaza o tensiune cu care se poate determina continutul de oxigen din gazele de evacuare. Gazele calde devin conducatoare de electricitate. Astfel aceste sonde sunt dotate cu rezistente de incalzire pentru a putea ajunge rapid la temperatura de lucru. Este plasata inainte de catalizator sau inainte si dupa(amonte si aval). Astfel UCinjectie poate optimiza dozarea benzinei astfel incat in evacuare sa existe 1% oxigen. Deasemeni poate monitoriza functionarea catalizatorului, stiind ce intra si ce iese din acesta.
- Catalizatorul. Rolul sau este de a asigura transformarea gazelor poluante in gaze inofensive: Oxidarea CO şi HC. Reducerea NOx. Este o sita ceramica care incalzita la 400-900°C oxideaza CO obtinand CO2 si HC in H2O la amestecul sarac. La amestec bogat reduce NOx in N2 si CO2 Eficacitatea depinde de temperatura de functionare. Amorsarea reactiilor se face în jur de 250°C iar eficacitatea maxima o are la temperaturi de aproximativ 800°C.
- Dozarea benzinei. Sunt mai multe tipuri de injectie: simultana(identic la toti cilindrii), semi-secventiala(identic doi cate doi) si secventiala(separat pentru fiecare cilindru). Aceasta se obtine prin durata timpului de ijectie dar si prin modificarea presiunii din rampa comuna. Acesta se face dupa o cartograma prestabilita(soft-ul UCinjectie), insa exista posibilitatea ca in functionare unii parametrii adaptivi sa fie modificati, functie de noxe, stilul de pilotare, calitatea benzinei, densitate atmosferica, turatie motor/sarcina, etc. Monitorizarea secventiala se face pentru fiecare cilindru prin RPM-ul care ideplineste mai multe functii.
-Senzor de bataie. Sau de detonatie este de tip piezo si ajuta la depistarea arderilor detonante, anormale si distructive. Contribuie la optimizarea avansului de aprindere. Detonatiile produc vibratii cu o anumita frecventa. Captorul le receptioneaza si le transmite prin impulsuri electrice cu aceiasi frecventa catre calculator. Acesta le recunoaste si astfel le poate inlatura dupa o anumita strategie.
- Senzor de pozitie axa came. Este un senzor de tip inductiv plasat langa axa cu came de unde isi ia informatia. Cu ajutorul lui UC determina care cilindru este in compresie si comanda calajul distributiei atunci cand aceasta este prevazuta cu decalor.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu