Evolutia Si Optimizarea Instalatiei DE Alimentare Prin Injectie DE Benzina LA Motoarele CU Aprindere Prin Scanteie

EVOLUTIA SI OPTIMIZAREA INSTALATIEI DE ALIMENTARE PRIN INJECTIE DE BENZINA LA MOTOARELE CU APRINDERE PRIN SCANTEIE

Cuprins

1. NECESITATEA APARIȚIEI SISTEMELOR DE INJECȚIE A BENZINEI. SCURT ISTORIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2. CLASIFICAREA SISTEMELOR CU INJECȚIE DE BENZINĂ . . . . . . 5

2.1. Procedee de injectie a benzinei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2. Instalatii pentru injectie de benzina asistate electronic . . . . . . . 8

3. STUDIUL CONSTRUCTIV- FUNCȚIONAL AL PRINCIPALELOR SISTEME DE INJECȚIE DE BENZINĂ ASISTATE ELECTRONIC . . . . 13

3.1. Instalatia de injectie mono-jetronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2. Instalatia de injectie K-jetronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.3. Instalatia de injectie K.E-jetronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.4. Instalatia de injectie L-jetronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.5. Instalatia de injectie L.H-jetronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.6. Instalatia de injectie Motronic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

1. NECESITATEA APARIȚIEI SISTEMELOR DE INJECȚIE A BENZINEI. SCURT ISTORIC

Injecția de benzină, își are începuturile între anii 1898-1901, când firma Deutz folosește pentru prima dată instalații pentru injectarea benzinei la motoarele de serie. Sistemul este apoi adoptat de constructorii de avioane, care îl aplica între anii 1906-1910 la motoarele de avion Antoinette și Wright, iar apoi la motoarele Junkers.

În anul 1937 s-a construit prima motocicletă cu injecție de benzină și injectoare electromagnetice, în timp ce uzinele Daimler-Benz si Auto-Union echipează câteva automobile cu injecție de benzină.

Injecția de benzină se impune constructorilor motoarelor de automobile abia în anii 1950, datorită rezultatelor obținute de firma Mercedes-Benz cu modelul MB300SL. În această perioadă, marile firme constructoare de automobile Daimler-Benz, Opel, BMW, Porshe, VW/Audi, GM, Citroen, Peugeut, Renault, Saab, Volvo, Jaguar, Nissan, Datsun, Toyota, realizează în serie automobile cu injecție de benzină.

Dezvoltarea echipamentelor pentru injecția benzinei era frânată, pe la mijlocul anilor ’60, de numărul mare si complexitatea elementelor componente ale întregii instalații de alimentare și de costul ridicat al acesteia. Echiparea M.A.S.-urilor cu carburatoare complexe sau cu carburatoare multiple nu a reușit să asigure performanțele de putere si reducerea emisiilor poluante preconizate. În plus, diferența de preț dintre o astfel de instalație de alimentare și instalația care utiliza injecția de benzină devenise mai puțin sensibilă. Pentru creșterea în continuare a puterii litrice a M.A.S.-ului, reducerea consumului de combustibil și mai ales pentru reducerea severă a emisiilor poluante din gazele de evacuare, impusa de legislația internatională, se preferă injecția de benzină la care, însă, precizia de dozare a benzinei trebuia ameliorată pentru toate regimurile de funcționare ale motorului.

Orice echipament de injecție destinat motoarelor cu ardere internă, trebuie să fie astfel realizat încât să asigure :

comprimarea combustibilului la presiuni suficient de mari, necesare pulverizării fine a acestuia ;

dozarea cantitații de combustibil pe ciclu ;

declanșarea controlată a injecției;

introducerea combustibilului în cilindrii motorului sau în colectorul de admisie și pulverizarea acestuia;

distribuția combustibilului între cilindrii motorului, cu grad sporit de uniformitate.

Injecția de benzină comandată electronic, sau injecția electronică de benzină, a putut răspunde dezideratelor menționate. În plus, pentru autovehicule echipate cu motoare cu injecție electronică de benzină, s-a obținut și un spor de securitate în conducere.

Comprimarea combustibilului la presiuni de injectie de 0,2…0,4 MPa, necesare pulverizării benzinei, nu poate fi realizată direct de către vreun dispozitiv electronic. Această funcție este realizată cu ajutorul pompelor de alimentare, care, pentru debite și presiuni mici de refulare, pot fi antrenate cu ajutorul unor motoare electrice alimentate de la bateria de acumulatoare a autovehiculului. În acest caz, motorul electric de antrenare poate fi comandat de către unitatea electronică de control.

Dozarea combustibilului poate fi facută la admisia acestuia în pompă sau la refulare. În ambele cazuri, participarea electronicii este posibilă, fie comandând corespunzător o electrovalvă montată la admisiunea combustibilului în pompă, fie acționând diferite elemente de execuție, activate de unitatea electronică de comandă și control. În cazul utilizarii injectoarelor electromagnetice, dozarea combustibilului injectat pe ciclu se face prin reglarea timpului de deschidere a acestora, controlând durata semnalului electric emis de unitatea centrală.

Declanșarea injecției, precum și precizia momentului producerii acesteia pe ciclu pot fi comandate electronic, ușor și cu precizie. În acest sens se folosesc semnale electrice de declanșare, în corelație cu turația și ordinea de aprindere a motorului, de către unitatea electronică, dupa un program dinainte memorat.

Introducerea combustibilului în cilindrii motorului sau în colectorul de admisie se pretează, deasemenea, în cazul utilizarii injectoarelor electromagnetice, la comandă și control electronic. Prin ridicarea acului injectorului, cu ajutorul unui solenoid activat de unitatea electronică, combustibilul care traverseaza injectorul are acces la motor. Pulverizarea combustibilului depinde de geometria orificiului de pulverizare și de presiunea existentă în amontele acestui orificiu ; funcția de pulverizare nu poate fi controlată electronic.

Utilizarea sistemelor de injecție în locul carburatoarelor, a dus, pe lângă reducerea emisiilor de noxe eșapate, la o mulțime de îmbunătățiri în funcționarea motorului, din care enumerăm :

economie de combustibil, prin adaptarea precisă a cantitații de combustibil injectat la condițiile de lucru ale motorului.

răspuns rapid la apăsarea clapetei de accelerație ;

flexibilitate mai mare a motorului la trecerea de la un regim la altul ;

îmbunătățirea pornirii la rece și a incălzirii motorului ;

controlul precis al turației de ralanti ;

întreruperea alimentării cu combustibil în timpul decelerației ;

eliminarea fenomenului de givrare care apare iarna, uneori, la motoarele echipate cu carburator ;

diagnosticare rapidă ;

prezintă o mare precizie în funcționare, datorită construcției lor relativ simple și comenzilor electronice de care dispun.

Superioritatea injecției electronice de benzină se manifesta și prin precizia de dozare a benzinei, uniformitatea sporită a dozarii acesteia între cilindrii motorului. Deasemenea, injecția electronică oferă avantaje în sensul posibilităților de reproducere a unor dependențe complexe și variate, cum ar fi a cantității de benzină injectată pe ciclu în funcție de depresiunea din colectorul de admisie, temperatura aerului din colectorul de admisie, temperatura fluidului de răcire, turația etc, preciziei sporite, costului și dimensiunilor de gabarit reduse.

Avantaje suplimentare apar și din faptul că se pot introduce un număr însemnat de mărimi de corecție pentru toate regimurile de funcționare ale motorului.

În Europa, primul echipament electronic de injecție a fost produs în anul 1967 și montat pe un automobil VW cu 4 cilindri și cilindreea de 1,6 l. Zece ani mai târziu, peste un million de autovehicule au fost echipate cu sisteme electronice de injecție de tip K si L – Jetronic, produse de firma Bosch, devenită leaderul mondial în acest domeniu. Este o dovadă a faptului că injecția electronică a devenit o necesitate pentru conjunctura în care se cerea un autoturism economic și nepoluant.

Răspândirea injecției de benzină a fost „temporizată” de competiția cu carburatorul care implica prețuri de cost mai reduse. Lansarea injecției de benzină se datorează noilor relații „om-natură-automobil” și necesității realizării (în condițiile crizei de combustibil) a unor autovehicule mai economice.

2. CLASIFICAREA SISTEMELOR CU INJECȚIE DE BENZINĂ

2.1. PROCEDEE DE INJECȚIE A BENZINEI

Indiferent de variantele constructive ale instalațiilor de injecție, ele realizează pulverizarea combustibilului direct în cilindrii motorului sau pe traiectul admisiei. Se disting astfel:

– procedeul de injecție directă – când pulverizarea combustibilului are loc în cilindrii motorului;

– procedeul de injecție indirectă – când pulverizarea combustibilului are loc în exteriorul cilindrului.

La rândul lui, procedeul de injecție indirectă poate fi:

– monopunct – când injecția combustibilului se realizează într-o singură zonă situată în amontele ramificării tubulaturii de admisie;

– multipunct – când injecția combustibilului se realizează în poarta supapei de admisie a fiecărui cilindru.

Se folosesc trei metode de modificare a debitului masic de benzină injectată în exteriorul camerei de ardere:

– prin modificarea presiunii de injecție, când injecția este continuă.

– prin injectare intermitentă, momentul declanșării ei fiind bine precizat în raport cu fazele distribuției motorului (injecție intermitentă fazată).

– prin injectare intermitentă, fără precizarea momentului declanșării ei (injecție discontinua, nefazată).

În cazul procedeului cu injecție directă, presiunea de injecție ajunge la unele motoare la valoarea de 10 MPa și, din această cauză, instalația lucrează cu zgomot, piesele componente fiind supuse unei uzări mai intense. Injectoarele au o construcție mai complexă și sunt mai sensibile datorită contactului direct cu gazele fierbinți. Există deasemenea pericolul potențial al spălării peliculei de ulei de pe oglinda cilindrului. Dat fiind faptul ca vaporizarea benzinei se produce în întregime în cilindru, temperatura la sfârșitul comprimării scade considerabil, iar cantitatea de amestec combustibil reținut în cilindru crește. Jetul de combustibil poate fi dirijat spre bujie, astfel încat se poate realiza o stratificare avantajoasă a amestecului.

În S.U.A. au aparut primele m.a.s.-uri experimentale la care stratificarea s-a realizat prin injecție directă (Ford Proco). Reglementările internaționale privitoare la protecția mediului au avut în vedere influența bioxidului de carbon asupra „efectului de seră”, de aceea emisia de CO2 a fost limitată, ceea ce, în cazul folosirii combustibililor obtinuți prin rafinarea petrolului, revine la a limita consumul de combustibil. Cele mai avansate în aplicarea la motoarele de serie a injecției directe cu scopul stratificării încărcăturii și, implicit, al reducerii consumului de combustibil, sunt firmele japoneze Toyota si Mitsubishi, care folosesc controlul electronic al injectoarelor.

Instalațiile pentru injecție directă sunt folosite, în cea mai mare parte, la motoarele automobilelor de formulă sau de sport (W 196, MB 300 SL, MB 300 S etc). În anul 1997, corporația BOSCH a elaborat pentru M.A.S. un sistem de injecție directă, care a îmbunatațit economia de combustibil cu 20-25%, permițând utilizarea procedeului și la unele autoturisme de serie. Sistemul foloseste o pompă și un injector de înaltă presiune, acționat electromagnetic, ce corespunde cerințelor dinamice înalte și oferă o mare stabilitate in funcționare. Presiunea de lucru este de 5…10 MPa. Firma MITSUBISHI MOTORS a echipat motorul tip 4G93 (i = 4, V =in injecție directă (Ford Proco). Reglementările internaționale privitoare la protecția mediului au avut în vedere influența bioxidului de carbon asupra „efectului de seră”, de aceea emisia de CO2 a fost limitată, ceea ce, în cazul folosirii combustibililor obtinuți prin rafinarea petrolului, revine la a limita consumul de combustibil. Cele mai avansate în aplicarea la motoarele de serie a injecției directe cu scopul stratificării încărcăturii și, implicit, al reducerii consumului de combustibil, sunt firmele japoneze Toyota si Mitsubishi, care folosesc controlul electronic al injectoarelor.

Instalațiile pentru injecție directă sunt folosite, în cea mai mare parte, la motoarele automobilelor de formulă sau de sport (W 196, MB 300 SL, MB 300 S etc). În anul 1997, corporația BOSCH a elaborat pentru M.A.S. un sistem de injecție directă, care a îmbunatațit economia de combustibil cu 20-25%, permițând utilizarea procedeului și la unele autoturisme de serie. Sistemul foloseste o pompă și un injector de înaltă presiune, acționat electromagnetic, ce corespunde cerințelor dinamice înalte și oferă o mare stabilitate in funcționare. Presiunea de lucru este de 5…10 MPa. Firma MITSUBISHI MOTORS a echipat motorul tip 4G93 (i = 4, V = 1,384 l, ε = 12) cu un sistem de injecție directă și l-a instalat pe autoturismele Mitsubishi Galant, Space, Runner, Carisma. Sistemul lucrează cu presiuni de injecție de 5 MPa, combustibilul fiind injectat la finele comprimării, cu puțin înainte de aprindere. La început, o parte din combustibil este amestecat cu aerul, formând local un amestec bogat și, datorită unei forme speciale a pistonului, este adus lângă bujie unde se aprinde usor. Motorul funcționează cu amestecuri aer-combustibil sarace, cu un raport de 40:1 fără pierderi de putere, câștigând în economicitate datorită arderii stratificate a amestecului.

Folosirea injecției directe a permis mărirea raportului de comprimare al motorului de la 10,5 până la 12 pentru combustibil cu aceeași cifră octanică, fără detonație, datorită răcirii parțiale a amestecului produsă de vaporizarea combustibilului în cilindru.

Marea majoritate a automobilelor cu injecție de benzină folosesc la ora actuală procedeul injecției indirecte, datorită avantajului oferit de presiunile de injecție mai scăzute, precum și de modificările constructive mai mici față de variantele cu carburator. În acest caz, presiunea de injecție este de numai 0,3-3 MPa. M.A.S.-urile cu injecție indirectă prezintă o sensibilitate mai mică la schimbarea avansului la injectarea combustibilului. Instalațiile pentru injecția indirectă a benzinei prezintă o mare varietate. Din punct de vedere al modului de realizare a presiunii de injecție instalațiile de injecție pot fi grupate în:

instalații cu pompe de injecție cu mai multe pistonașe (Simmonds, Fuelcharger Corp, Kugelfischer-Schaefer, Bosch) cu elemente în linie.

instalații monocilindrice cu piston distribuitor (American Bosch, Lucas, Holley, Marvel-Schebler, Borg-Warner).

După locul unde are loc injecția de benzină, deosebim:

instalații cu injecție directă, în camera de ardere (General Motors, Fuelcharger, Rochester;

instalații de injecție în exteriorul cilindrului; se folosesc trei metode de modificare a debitului masic de benzină injectată în exteriorul camerei de ardere:

– prin modificarea presiunii de injecție când injecția este continuă;

– prin injectare intermitentă, fără precizarea momentului declanșă- rii ei (injecție discontinuă, nefazată);

– prin injectare intermitentă, momentul declanșării eifiind bine precizat în raport cu fazele distribuției motorului (injecție intermitentă fazată).

După modul în care se reglează debitul injectat pe ciclu, există două mari categorii de instalații de injecție:

cu dozare mecanică (Kugelfischer-Schaefer, Daimler-Benz, K-Jetronic).

cu dozare electronică ( KE-Jetronic, L-Jetronic, LH-Jetronic, Mono-Jetronic, Motronic, Hitachi, Lucas).

2.2. INSTALAȚII PENTRU INJECȚIE DE BENZINĂ ASISTATE ELECTRONIC

Sarcina principală a echipamentului electronic de injecție constă în corelarea cantitații de benzină injectată pe ciclu cu cantitatea de aer aspirat în motor , astfel încât sa rezulte dozajul optim pentru fiecare regim de funcționare al motorului.

Rezolvarea nemijlocită a unei astfel de sarcini întimpină dificultăți deosebite din punct de vedere tehnic. Din acest motiv se recurge la măsuri auxiliare, care permit exprimarea unor dependențe cunoscute între cantitățile de aer și de benzină și o serie de parametri funcționali ai motorului (depresiunea din galeria de admisie, turația, temperatura motorului, poziția obturatorului etc).

Cantitatea de aer aspirat în motor poate fi exprimată în funcție de parametrii funcționali menționați. La exprimarea cantitații de benzină în funcție de aceiași parametri, trebuie ținut seama, însă, de presiunea de injecție (presiunea de refulare din avalul pompei de alimentare), secțiunea de curgere din injector și durata injecției (timpul de deschidere a injectorului electromagnetic). Pentru valori constante ale presiunii de injecție și secțiunii de curgere din injector, modificarea cantitații de benzină injectată pe ciclu, în concordanță cu regimul de functionare al motorului, se poate realiza prin schimbarea duratei injecției. Partea electronică de comandă a echipamentului de injecție asigură modificarea timpului de deschidere a injectorului electromagnetic fără dificultate și cu suficientă precizie.

Cel mai adesea, se preferă ca durata de deschidere a injectorului electromagnetic să fie în funcție de depresiunea din colectorul de admisie. Aceasta, întrucât cantitatea de benzină injectată pe ciclu se corelează cu cantitatea de aer aspirat pe ciclu, a cărei mărime depinde de depresiunea din colectorul de admisie ; dependența de turație, în acest caz, este mai redusă.

Prin urmare, la majoritatea echipamentelor electronice de injecție, reglarea cantității de benzină injectată pe ciclu se face, cu precădere, în funcție de depresiunea din colectorul de admisie, urmând să fie aplicate corecții în funcție de turație (atunci când acest lucru este necesar).

Reglarea cantitații de benzină injectată pe ciclu în funcție de poziția obturatorului atrage, în cazul injecției electronice, inconvenientul apariției a două marimi de reglare : poziția obturatorului și turația. La o poziție dată a obturatorului, umplerea cu aer a cilindrului depinde foarte mult de turație, astfel încât cantitatea de benzină trebuie reglată în funcție de turație. La o turație dată, umplerea cu aer a cilindrului nu prezintă același grad de dependența față de poziția obturatorului. Ca atare, trebuie introduse corecții suplimentare în ceea ce privește reglarea cantitații de benzină (cum ar fi temperatura aerului aspirat și altitudinea).

Corecții ale debitului de benzină injectată în cilindru sunt reclamate și de o serie de regimuri tranzitorii de funcționare a motorului, precum și de temperatura lichidului de răcire.

Ținând seama de toate acestea, la realizarea echipamentelor de injecție se utilizează urmatoarea schemă constructiv-funcțională:

= Turația

= Depresiunea din colectorul de admisie

= Alte corecții (temperatura motorului, avansul la aprindere,

altitudine, sarcină etc.)

Pompa de alimentare aspira benzină din rezervor și o refulează catre injectoarele electromagnetice. Presiunea benzinei în amontele injectoarelor este menținută constantă cu ajutorul unui regulator de presiune care permite returnarea către rezervor a excesului de benzină refulată de pompa de alimentare.

Injectoarele electromagnetice, asociate fiecărui cilindru al motorului, sunt deschise prin impulsuri de electrice provenite de la unitatea electronică de comandă. Durata impulsurilor de comandă depinde de depresiunea din colectorul de admisie, turația motorului, precum și de o serie de alte mărimi de corecție. Aceste mărimi sunt sesizate cu ajutorul traductoarelor mecano-electrice, fiind transmise unitătii electronice de comandă sub formă de marimi electrice.

Dupa acest principiu de bază poate fi dezvoltată o varietate însemnată de echipamente de injecție cu comandă electronică, în stare să răspundă atât cerințelor de sporire a performanțelor de putere ale motoarelor, reducerii consumului de combustibil și a emisiilor de produși poluanți din gazele de evacuare, cât și cerințelor de preț de cost scazut, fiabilitate, durabilitate, adaptabilitate etc. Indiferent de tipul lor constructiv, sistemele de injecție controlate electronic sunt dezvoltate după structura unui sistem tehnic de control, care este de fapt o ordonare pe trei grupe mari de obiecte fizice : bloc de intrare, bloc de procesare și bloc de ieșire-execuție.

Turație motor

Poziție obturator

Temperatură motor

Concentrație O2

Blocul de intrare e constituit din traductoare ce convertesc mărimi mecanice, termice sau chimice în mărimi electrice.

Blocul de procesare a semnalelor de intrare, care conține si interfața de intrare cu rol de formare a semnalelor de intrare, efectuează operații de integrare, derivare, sumare, comparare a acestor semnale, în vederea generării unor comenzi către elementele de execuție electro-mecanice.

Interfața de ieșire adaptează semnalele de ieșire din circuitele de procesare la valori majorate din punctul de vedere al valorilor curenților capabili să comande circuitele din blocul de ieșire.

Blocul de ieșire-execuție conține elementele cu rol de execuție a unor procese și cu rol de afișare-vizualizare a unor caracteristici sintetice pentru supravegherea si diagnosticarea sistemului.

Actualele sisteme de injecție de benzină controlate electronic se bazează pe utilizarea unui bloc electronic de comandă care folosește un microprocesor conceput sa lucreze în sistem de codificare binară; de aceea toate semnalele recepționate și emise de el vor fi de tip digital. Interfața de intrare mai are rolul ca pe lângă operațiile de filtrare, limitare a amplitudinii etc, să transforme semnalele de tip analog în semnale de tip digital. La ieșirea din microprocesor, interfața de ieșire trebuie să transforme marimile digitale emise spre ieșire, în semnale de tip analog, pe care le amplifică la valoarea care asigură acționarea elementelor de execuție (injectoare, relee electromagnetice etc.) Figura de mai jos reprezintă, foarte simplificat, modul de circulatie a semnalului în sistemele de control electronic.

Semnal analogic Semnal digital Semnal digital

Marime mecanică

de intrare

Semnal analogic

Intervenție (reglare)

Principala caracteristică a semnalului electric transmis de la blocul electronic de comandă injectoarelor, este durata impulsului, durată care determină cantitatea de benzină necesară dozajului corect (excepție fac sistemele la care dozajul e modificat prin variația presiunii de injecție și la care injecția se efectuează în mod continuu). Trebuie menționat faptul că se folosesc sisteme de control electronic la care semnalul de ieșire poate fi comparat cu semnalul de ieșire pretins a fi realizat, o parte a semnalului instantaneu de ieșire fiind prelucrat direct (uneori acest semnal este furnizat de un traductor al marimii mecanice de ieșire) pentru a servi drept semnal de corecție aplicat blocului de procesare, care efectuează o corecție în sensul anulării diferenței între semnalul de ieșire real și semnalul de ieșire dorit. Acest sistem este unul cu reglare în buclă închisă, considerat mai performant decât sistemul cu reglare în buclă deschisă.

Semnal de Semnal de ieșire

intrare

( marime mecanică)

reglare în bucla închisă

Semnal de ieșire

Semnal de

intrare

reglare în buclă deschisă

3. STUDIUL CONSTRUCTIV- FUNCȚIONAL AL PRINCIPALELOR

SISTEME DE INJECȚIE DE BENZINĂ ASISTATE ELECTRONIC

Instalațiile de alimentare prin injecție de benzină cu comandă electronică sunt derivate din instalațiile de injectie cu comandă mecanică, la care s-au înlocuit injectoarele mecanice cu injectoare electromagnetice și s-au introdus dispozitive și unitați electronice de comandă, pentru comanda deschiderii injectoarelor și reglarea automata a duratei de deschidere a acestora.

Avantajele majore ale instalațiilor de alimentare cu comandă electronică sunt:

dozajul foarte precis pentru orice regim de funcționare al motorului;

flexibilitatea mare în strategia dozarii, conform unor prioritați derivate din modificarile standardelor privind incadrarea în anumite limite de poluare, economicitate, compatibilitate cu turboalimentarea, procedeele de recirculare a gazelor arse, controlul distribuției variabile, controlul aprinderii;

posibilitatea cumulării unor funcții multiple de supraveghere a unor sisteme și instalații ale motorului cu utilizarea unor mărimi de intrare comune;

substituirea antrenării de tip mecanic, direct de la motor, prin acționări electrice care permit amplasarea rațională a unor dispozitive, fără modificări constructive ale motorului;

întreținerea facilă (nu necesita reglaje), iar depanarea este înlesnită de conceperea unor programe de autodiagnosticare; la defectarea unor componente este posibilă deplasarea pe distanțe scurte prin furnizarea de catre B.E.C. (blocul electronic de comandă si control) a unor valori medii ale mărimilor ce nu mai pot fi controlate.

În cele ce urmează se vor prezenta cele mai reprezentative instalații de injecție controlate electronic produse de firma Robert BOSCH -Germania, care echipează peste 70% din autoturismele fabricate în prezent și dotate cu injecție de benzină.

3.1. INSTALAȚIA DE INJECȚIE MONO-JETRONIC

Schema celui mai simplu echipament electronic pentru injecția benzinei este reprezentată în figura urmatoare.

Echipamentul combină singurul injector de benzină 6, cu care este dotat, regulatorul de presiune 7, obturatorul 9, întrerupătorul obturatorului 10 și regulatorul pentru turația de mers în gol 8, într-un ansamblu unic, constituind o unitate compactă de formare a amestecului aer-benzină, care se montează pe colectorul de admisie al motorului. Injectorul 6 se montează în centrul unității de formare a amestecului, jetul de benzină distribuindu-se în zona cu secțiune minimă de curgere a aerului către cilindrii motorului (unde viteza de curgere a aerului are viteza maximă). Se realizează astfel un amestec aer-benzină mai omogen, care se distribuie către cilindri în ordinea în care aceștia se succed la aprindere.

Presiunea de injecție în amontele injectorului este menținută riguros constantă cu ajutorul regulatorului de presiune 7, excesul de benzină de la injector este returnat, prin regulatorul de presiune, către rezervorul 1.

Reglarea cantității de benzină injectată pe ciclu, pentru diferite regimuri de funcționare ale motorului, se face în funcție de cantitatea de aer aspirat. În acest sens, pe debitmetrul de aer 5, este montat un traductor care transmite informațiile cu privire la debitul de aer, unității centrale electronice 4. Alte traductoare transmit informații pentru corectarea cantității de benzină injectată pe ciclu în regimuri tranzitorii de funcționare (accelerare, decelerare, îmbogațirea amestecului la sarcină plină sau la pornirea la rece, etc). Completat și cu o sonda lambda, echipamentul Mono-Jetronic este deosebit de eficient în ceea ce privește reducerea emisiilor de poluanți.

Aceasta se montează în colectorul de evacuare și este capabilă să detecteze oxigenul conținut în gazele de evacuare, care nu a participat la ardere. Semnalul emis de traductorul de oxigen este transmis unității centrale de comandă și control. În funcție de mărimea semnalului (proporțional cu procentul de oxigen detectat), unitatea centrală modifică volumul de benzină injectat pe ciclu. Este posibil astfel un control riguros al consumului de benzină și al emisiilor de produși poluanți.

Pentru reglarea turației de mers în gol este prevazut regulatorul electronic 8.

De menționat că reglajul în buclă închisă folosind traductor sensibil numai într-un interval foarte restrâns de variație în jurul valorii λ=1 este singurul în măsură să satisfacă tratamentul eficace al gazelor arse, indiferent de toleranțele de fabricație ale motoarelor echipate cu această instalație și de cele apărute în exploatare. Totuși, controlul în buclă închisă cu traductor Lamda nu poate acționa decât suprapus unui control de bază independent, cu reglare fină individuală care operează în buclă deschisă la care se adiționează compensări dictate de variația densității aerului și cele datorate modificării parametrilor injectorului sau motorului pe durata exploatarii. Proiectanții instalației Mono-Jetronic au avut în vedere trei categorii importante de modificări ce pot surveni în exploatare:

modificări induse de alterarea densitătii aerului (prin modificarea altitudinii);

modificări induse de aspirarea aerului prin orificii apărute în exploatare în avalul obturatorului (aer fals), suplimentar aerului considerat prin poziția unghiulară a obturatorului și obturarea parțială și momentană a acestor orificii (de exemplu datorită particulelor de „murdarie”);

modificări induse de slăbirea parametrilor magnetici ai injectorului care pot prelungi durata injecției.

Corespunzător acestor modificări , „mapa caracteristicilor” se subdivide în sectoare în care fiecare dintre cele trei categorii au influiențe decisive, astfel:

modificarea densitătii aerului are efect asupra întregii arii a mapei de caracteristici și asupra ei va acționa un „factor de multiplicare” pentru debitul de aer;

modificările în sărăcirea dozajului de aer „fals” devin semnificative numai la turațiile apropiate turației de mers în gol, iar termenul calculat este un termen cu caracter de adiționare (nu de multiplicare).

modificările de la o injecție la alta (de la un impuls la altul) devin sesizabile numai la durate de injectare foarte scurte, iar corecția este tot de tip „adițional”.

Acest control în buclă deschisă este cunoscut sub numele de „reglarea variabilă a amestecului”, iar principiul constă în modificarea duratei injecției pâna la obținerea dozajului stoichiometric, ori de câte ori este sesizată o deviație de la dozajul mediu prescris, prin intervenție asupra unei variabile. Variabila este corectată prin aplicarea unui factor de ponderare specific unui sector al mapei de caracteristici. Variabila adoptată se modifică în „pași” de funcționare (care se manifestă prin trepte de amplitudine ale variabilei și trepte de amplitudine ale dozajului, suprapuse variației impuse de reglarea în buclă inchisă a sondei lambda).

În funcție de sarcina și turația motorului, pașii de reglare pot să dureze între 100 ms si 1000 ms, astfel că efectele toleranțelor asupra maniabilitații și poluării sunt insesizabile.

3.2. INSTALAȚIA DE INJECȚIE K-JETRONIC

Instalația de injecție K-Jetronic a început să fie produsă de firma Bosch în anul 1973 și a fost montată pe autoturismele Audi 100, Fox, 4000 Coupe, 5000 Turbo, Quatro, Mercedes-Benz 208 E, 280 SE, 450 SL, 450 SLC, 450 SE, 450 SEL, 380 SL, 380 SLC, 380 SEL, 380 SEC, Peugeot 505, Porshe 911, 911 S, 911 SC, Turbo, 924, 924 Turbo.

Face parte din categoria construcțiilor cu injecție continuă în poarta supapelor și reglare prin măsurarea debitului de aer cu o clapetă cu deplasare axială.

Benzina, aspirată din rezervorul 2 de către pompa electrică 3 este dirijată spre dozator-distribuitorul 13 după ce, mai întâi, trece prin filtrul 5 si acumulatorul 4. Acesta este introdus în sistem pentru amortizarea oscilațiilor de presiune produse de pompa electrică și pentru menținerea circuitului de alimentare sub presiune, atunci când pompa electrică este oprită (se asigura astfel pornirea motorului fără dificultați); prin caracteristica arcului, în acumulator, presiunea benzinei se menține la 1,5…2,5 daN/cm2.

În dozator-distribuitorul 13 benzina ajunge mai întâi în camera inferioară a elementului de reglare cu membrană. Aici, presiunea benzinei este menținută constantă, la valoarea de 4,7 daN/cm2, de către regulatorul de presiune 6, de reglare a presiunii de alimentare. Acesta controlează un orificiu prin care surplusul de combustibil din camerele inferioare ale elementelor de reglare este returnat în rezervor. Din camera inferioară a elementului de reglare, benzina ajunge printr-o fantă de dozare, în camera superioară și, de aici, prin conducta de injecție, la injectorul 7, montat în galeria de admisie în fața supapelor de admisie. Presiunea de deschidere a injectorului este reglată la 3,3 daN/cm2.

Reglarea debitului de benzină în concordanță cu debitul de aer livrat de dozator-distribuitorul 13, se realizează cu ajutorul talerului 1. La capătul opus acestuia, se află o contragreutate de echilibrare. Brațul pârghiei se află în legatură

cu pistonul-sertar al dozator-distribuitorului. Mișcarea talerului produsă de curgerea aerului aspirat spre motor, determină deci deplasarea pistonului sertar al dozator-distribuitorului. Acesta modifică secțiunea de curgere a fantelor și, în consecintă, debitul de benzină livrat injectorului. În distribuitor este practicat un număr de fante egal cu numarul cilindrilor motorului echipat cu un astfel de sistem de injecție. În dreptul fantelor, presiunea este menținută riguros constantă de regulatorul de presiune 6, de reglare a presiunii de alimentare, precum și de elementele de reglare cu membrana din corpul dozator-distribuitorului.

Pornirea motorului la rece este asigurată de un injector special 9, care funcționează numai la pornire pe baza semnalului transmis de termocupla 10, privind temperatura lichidului de răcire. Injectorul de pornire este montat pe traseul de admisie, în amontele injectorului principal. Alimentarea acestuia cu benzină se face din camera inferioară a elementului de reglare din corpul dozator-distribuitorului. Aerul auxiliar necesar pornirii motorului rece (amestec îmbogațit) este furnizat de dispozitivul auxiliar de aer 15.

Construcția dozator-distribuitorului 13 și a dispozitivului de reglare a debitului de aer 15, este astfel gândită, încât la o variație lineară a debitului de aer, corespunde o variație lineară a debitului de benzină. Se asigură astfel dozajul optim pentru toate regimurile de funcționare caracteristice M.A.S.-ului. Pentru regimul de mers încet în gol, reglarea debitului de benzină se realizează cu ajutorul unui șurub aflat între pârghia clapetei 1 și pârghia ce comandă axul dozator-distribuitorului.

Injectoarele sunt de tip semideschis și se află montate în poarta supapei. Din 1980, firma Daimler-Benz a început să folosească, pentru acest sistem de injecție, injectoare cu aducție de aer din amontele obturatorului.

La motoarele cu reactor catalitic, instalația de injecție K-Jetronic utilizează un senzor λ, în acest caz în instalație fiind înglobat un bloc electronic și o supapă (nefigurate în schemă). Supapa este montată în dozator-distribuitorul 13, pe conducta de retur, înaintea rezervorului 2, putând modifica presiunea din amontele distribuitorului. Când amestecul este prea bogat, blocul electronic închide supapa, făcând ca presiunea combustibilului aflat sub diafragmele supapelor din distribuitor să crească; din această cauză, diafragmele se ridică și limitează curgerea benzinei spre injectoare, reducând debitul. Când amestecul este prea sărac, procesul are loc invers, supapa deschizându-se și permițând drenarea combustibilului spre rezervor. Supapa are o funcționare pulsatorie, de câteva oscilații pe secundă; frecvența ei determină valoarea presiunii medii a combustibilului (care este invers proportională cu acestă frecvență).

3.3. INSTALAȚIA DE ALIMENTARE K.E-JETRONIC

Acest tip de instalație folosește structura reglajului existentă la K-Jetronic, dar înlocuiește regulatoarele de presiune mecanice, cu altele comandate electronic. În sistemul de alimentare apare un bloc electronic 11, vezi fig. urmatoare,care comandă regulatorul de presiune 4; acesta este un dispozitiv electromagnetic care modifică presiunea aplicată pe membranele supapelor distribuitorului în funcție de comanda primită; când este acționat, el închide pasajul de curgere a benzinei spre regulatorul de presiune 5 și deci spre rezervor, reducând debitul de combustibil spre injectoare.

Blocul electronic modelează semnalele de comandă și în funcție de temperatura lichidului de răcire (senzorul 14), poziția obturatorului (pentru ralanti și sarcină plină – contactul 12) și dozajul amestecului (senzorul λ -15).

Regulatorul de aer pentru încălzirea motorului 10 este acționat și el tot de blocul electronic în funcție de informațiile furnizate de senzorul 14. Termo-releul de timp 13 actionează injectorul de pornire 2. În rest, funcționarea este identică cu cea a dipozitivului K-Jetronic.

BEC-ul este informat prin traductoare despre starea principalilor parametri care precizează regimul de funcționare al motorului:

turația, prin semnalul dat de ruptor;

debitul volumetric de aer, printr-un traductor potentiometric acționat de platoul-sondă de aer 6;

poziția obturatorului printr-un dispozitiv de tip cursor 12, viteza de deschidere a obturatorului, tendința de decelerare;

presiunea și temperatura aerului aspirat;

temperatura motorului, prin traductorul 14 (termistor NTC);

prezența oxigenului în gazele arse, prin sonda λ -15.

3.4. INSTALAȚIA DE INJECȚIE L-JETRONIC

Produsă de firma Bosch în anul 1973, instalația L-Jetronic este cu injecție intermitentă și folosește ca element principal de reglare un debitmetru de aer cu palete rotitoare. În compunerea ei intră grupul de alimentare cu combustibil, cel care asigură alimentarea cu aer, precum și un complex electronic.

Din primul grup fac parte rezervorul 6 , pompa de benzină 11, filtrul de benzină 13, regulatorul de presiune 2, injectoarele 14 si injectorul de pornire la rece 3. La variantele construite pentru Japonia, acest circuit mai conține un amortizor de pulsații montat după pompă.

Pompa de benzină 11 este de tipul cu role și este prevazută cu o supapă care se deschide la o valoare a presiunii de refulare cuprinsă între limitele 0,3…0,45 MPa; tot ea limitează scăderea de presiune care s-ar produce în sistem după oprirea motorului, ce ar putea duce la dificultați în momentul pornirii. Regulatorul de presiune 2 controlează presiunea de injectie astfel încât între presiunea combustibilului si cea din colectoruul de admisie să nu se producă o diferență mai mare de 0,25MPa. Surplusul de combustibil este dirijat spre rezervor printr-o conductă de drenaj. Regulatorul este montat în paralel cu injectoarele. Când presiunea de refulare este normală, el este inactiv; dacă presiunea din rampă crește, făcând ca diferența de presiune să depașească limita de 0,25 MPa, atunci combustibilul comprimă arcul regulatorului, se deschide o supapă și acesta ajunge în rezervor prin conducta de retur. Sensibilitatea regulatorului față de presiunea din colectorul de admisie, este conferită de o conducta ce face legatura dintre acestea. Injectoarele 14, plasate în porțile supapelor de admisiune, sunt comandate electromagnetic. Toate injectoarele sunt activate simultan de câte doua ori la o rotație a arborelui cotit, duratele celor două injecții identice fiind determinate de blocul electronic, proporțional cu sarcina, turația și corecțiile corespunzătoare. O astfel de comandă simplifică arhitectura blocului

electronic în comparație cu metoda de acționare secvențială a injectoarelor, dependentă de de momentul și durata deschiderii supapelor de admisie.

Injectorul de pornire 3 este montat în avalul obturatorului, alimentând la pornire toți cilindrii, cu un spor de benzină necesar îmbogățirii amestecului la acest regim, precum și în perioada de încalzire. Injectorul este de tip închis, cu comandă electromagnetică, controlată în afară de blocul electronic și de releul termic 15.

Pe lângă filtru, circuitul de aer cuprinde debitmetrul 8, un obturator, canalul de aer și șurubul pentru mers în gol 4, canalul de aer pentru pentru încălzire 16 cu regulatorul 12, canalul de aer cu șurubul 5 pentru reglajul CO și galeria de admisie.

Debitmetrul de aer 8 determină cantitatea de aer absorbită în unitatea de timp și trimite un semnal la blocul de comandă astfel încât acesta poate stabili durata impulsurilor de acționare a injectoarelor. Pe axul paletelor debitmetrului este montat un potențiometru și un ac de reținere. Motorul va vehicula prin galeria de admisie un debit de aer proporțional cu deschiderea obturatorului și cu turația. Curentul de aer va roti paletele debitmetrului, deformând arcul și acționând parghia potențiometrului. Acesta va trimite blocului de comandă un semnal electric a cărui tensiune corespunde poziției paletei dispozitivului. Pentru alimentarea cilindrilor cu aer la mersul în gol, debitmetrul este prevăzut cu un canal by-pass și un șurub 5, acesta din urmă servind pentru reglajul emisiei de CO.

Regulatorul de aer pentru perioada de încălzire 12 mijlocește aducția unui curent suplimentar de aer în timpul încălzirii motorului. Este vorba de fapt, de un sertar care controlează canalizația by-pass 16 prin care se introduce curentul de aer mai sus menționat. Dispozitivul este dotat cu două arcuri: unul obișnuit și altul bimetalic; acesta din urmă stă în contact cu lichidul de răcire și este prevăzut cu o rezistență electrică alimentată prin contactul pornirii. La pornire, sertarul deschide canalizația 16 și, pe masură ce motorul se încalzește, arcul bimetalic închide treptat accesul aerului.

Complexul electric este compus din blocul electronic 7,un releu precum și dintr-o sumă de traductori (senzori) care oferă semnale electrice pentru urmatoarele mărimi: temperatura aerului la intrarea în galerie, poziția paletei debitmetrului, poziția obturatorului, concentrația de oxigen la evacuare (senzorul λ), precum și temperatura lichidului din instalația de răcire.

Senzorul poziției obturatorului 10 se află montat pe axul acestuia și furnizează blocului electronic informații privitoare la unghiul de rotație al obturatorului, adică la poziția pedalei de accelerație. În structura sa intră doua seturi de contacte: unul dintre acestea controlează mersul „în gol”, iar celălalt mersul în „sarcină totală” (respectiv completa deschidere a obturatorului). Când prima pereche de contacte se închide, deci la ralanti, sesizorul emite un semnal pentru mărirea debitului de combustibil, necesar îmbogățirii amestecului în acest regim. Același lucru se întîmplă la sarcini superioare (când obturatorul se deschide mai mult de 35o). Închiderea celei de-a doua perechi de contacte mijlocește îmbogațirea amestecului în vederea obținerii puterilor maximale. La regimurile de sarcină mijlocie, ambele grupuri de contacte stau permanent deschise.

Blocul electronic 7 controlează timpii de deschidere a injectoarelor în funcție de informațiile primite de la potențiometrul debitmetrului de aer 8, de la înfășurarea primară a bobinei de inducție privitor la turație, de la sesizorul termic 15, de la sesizorul de poziție al obturatorului 10, de la sonda λ-1, precum și de la senzorul temperaturii aerului 9. În serie cu el este conectat un releu dublu care controlează alimentarea cu curent a pompei de benzină, a injectorului de pornire, a blocului electronic și a regulatorului auxiliar de aer.

Pe chiulasă se mai afla montat un sesizor termic ce furnizează blocului electronic un semnal care determină durata deschiderii injectoarelor în funcție de regimul termic al motorului. Timpul de deschidere descrește pe masura ce temperatura motorului se apropie de nivelul normal. De asemenea, el completează circuitul pentru comanda regulatorului de aer în perioada de încalzire, punându-l în funcțiune când motorul este rece. În compunerea sesizorului intră un termistor cu foarte mare sensibilitate la temperaturi joase. Rezistența electrică a termistorului scade odată cu creșterea temperaturii.

Releul termic 15 are rolul de a împiedica acționarea injectorului 3 la pornirea motorului cald, sau când, la temperaturi foarte coborâte, starterul este folosit timp îndelungat și în mod repetat, pentru a evita „înecarea” motorului. În afară de aceasta, el dezactivează injectorul de pornire într-un interval de timp care este în general cuprins intre 8…15 secunde, după pornirea motorului rece. Releul termic funcționează pe baza unui contact cu lamelă bimetalică încalzită de o rezistență și este montat în cămașa circuitului de răcire. Contactul se deschide sau se închide în funcție de temperatura lichidului de răcire și trimite semnale de comandă corespunzatoare injectorului de pornire, astfel încât, în funcție de împrejurări, o cantitate suplimentară de benzină poate fi furnizată la pornire.

În timpul procesului de pornire, înfașurarea releului termic este pusă sub tensiune și încălzește lamela bimetalică. Dupa maximum 15s, în funcție de temperatura lichidului de răcire, contactul se deschide; cu cât temperatura este mai coborată, cu atât timpul necesar pentru încălzirea lamelei este mai mare. Când contactul este desfacut, funcționarea injectorului de pornire încetează.

Sesizorul λ-1 sau traductorul de oxigen măsoară concentrația de oxigen din gazele de evacuare și generează un semnal „feed back” spre blocul electronic. Intensitatea semnalului depinde de valoarea coeficientului de dozaj λ cu care variază invers proporțional. Aceste informații permit blocului electronic să elaboreze comenzi privitoare la corecțiile de debit necesare funcționarii optimale a convertorului catalitic. Senzorul λ este scos din circuit de către sesizorul de poziție al obturatorului la mersul în gol forțat, deoarece semnalele sale ar determina o îmbogațire masivă a amestecului ca urmare a cantității mari de oxigen existentă în galeria de evacuare. Același sesizor determină dezactivarea senzorului λ și atunci când obturatorul se deschide cu mai mult de 30o, pentru a preveni reducerea excesivă a temperaturii gazelor de evacuare și a proteja astfel senzorul și convertorul catalitic. Blocul electronic comandă funcționarea senzorului λ în plaja sarcinilor mijlocii, precizată de deschiderea obturatorului în intervalul de la 12o în sus. Traductorul sondă lambda este operațional numai la sistemele L2-Jetronic.

Pentru anumite piețe cu diferite pretenții (în special impuse de legislații proprii de poluare) au fost dezvoltate sisteme speciale derivate din cel de bază, care diferă numai în detalii: L.E-Jetronic pentru piețele din Europa și L.U-Jetronic pentru piețele din S.U.A.

Instalația de alimentare L-Jetronic se află montată pe autoturismele: BMW 320I, 528E, 318I, 530I, 630CSI, 633CSI, 533I si 733I; Fiat Spider 200, 200 Turbo, Strada XI/9 si Bravo; Datsun 200SX, 280Z, 280ZX, 810.

3.5. INSTALAȚIA DE INJECȚIE L.H – JETRONIC

În anul 1982 firma Bosch a promovat traductorul debitului masic de aer aspirat de motor, instalația L-Jetronic devenind L.H-Jetronic (inițiala H fiind dată de denumirea traductorului cu fir cald pentru debit masic de aer – Hitzdraht Luftmassenmesser). Prin evaluarea masică a debitului de aer dispare necesitatea corecțiilor cu densitatea aerului, adică dispare necesitatea masurării parametrilor de stare (temperatura și presiune) pentru aerul introdus în cilindrii și blocul electronic de comandă se simplifică.

Comanda aerului adițional necesar controlului turației de mers în gol în sistemul de injecție L-Jetronic este înlocuită de un sistem ce folosește un motor electric (denumit impropriu „de cuplu”) cu rotire mai mica de 360o datorită a două bobine cu efecte antagoniste care precizează poziția unui sertar rotativ montat în cilindrul prin care circulă aerul adițional (notat cu 7 în figura urmatoare) Regulatorul presiunii de injecție folosește ca mărime de comandă presiunea din colectorul de admisie, peste care se suprapune forța unui arc pretensionat. Presiunea de injecție a benzinei pi devine astfel dependentă de presiunea din colector pc iar diferența dintre ele se menține constantă. Cantitatea de benzină injectată va depinde numai de durata injecției, nu și de valoarea diferenței de presiune (pi-pc).

Circuitul de alimentare cu benzină este constituit din aceleași elemente ca și instalația L-Jetronic. Toate injectoarele sunt alimentate electric „în paralel” (simultan) și efectuiază o singură injecție la fiecare ciclu motor.

Traductoarele mărimilor de intrare care fac posibilă funcționarea economică și antipoluantă a motorului echipat cu aceasta instalație, sunt:

traductorul cu fir cald al debitului masic de aer;

traductorul de turație (ruptorul instalației de aprindere);

traductorul temperaturii agentului de răcire al motorului 11, identic cu cel folosit la instalația L-Jetronic;

traductorul pozițiilor extreme ale obturatorului 6 (mers în gol și sarcini foarte mari);

traductorul prezenței oxigenului molecular în gazele arse – sonda .

Injectoarele sunt cele folosite la instalația L-Jetronic, cu deosebirea că acestea injectează o singură dată la un ciclu motor. Instalația dispune de aceleași facilități ca și instalația L-Jetronic:

întreruperea livrării benzinei pe durata accelerațiilor;

limitarea turației maxime (supraturarea).

Sonda lambda corectează dozajul în aceeași masură ca și la instalația L-Jetronic, iar mapa caracteristicilor de dozaj poate fi adaptată legislației țărilor în care se exploateză automobilul.

3.6. INSTALAȚIA DE INJECȚIE MOTRONIC

Echipamentul de injecție cu cel mai înalt grad de complexitate este produs de firma Bosch începând din anul 1979 și montat inițial pe autoturismul Porsche 911, sub denumirea de Motronic. El are o construcție asemănătoare cu instalația L-Jetronic, deosebindu-se numai prin prezența unui sesizor inductiv plasat pe volant pentru indicarea turației, a unui traductor altimetric, precum și printr-un bloc electronic ce combină comenzile alimentării și ale aprinderii, dotat cu microprocesor. Schema de principiu a instalației este prezentată in figura urmatoare. Această instalație stă la baza dezvoltării sistemelor complexe de control al funcțiilor multiple ale mas-ului. Instalația Motronic furnizează avans la aprindere pe baza unui program „mapă” memorat de BEC, funcție de sarcină și de turație, optimizat pentru o minimă poluare și un consum specific minim de benzină, dar care poate efectua corecții dacă apare tendința de detonație. De regulă în prezent, pentru motoarele cu patru cilindrii se folosește un traductor de detonație, pentru motoarele cu cinci și șase cilindrii se folosesc două traductoare, iar pentru motoarele cu peste opt cilindrii se folosesc două sau mai multe traductoare.

Schema logică utilizată la calculul avansului la aprindere în instalația Motronic este prezentată în figura „ * ” În afara corecțiilor de avans efectuate pe baza semnalelor de sarcină și turație, unitatea centrală de comandă poate furniza și alte mape-program de adaptare a avansului la diferite situații generate de recircularea gazelor arse, de introducerea aerului secundar injectat, de accelerări și decelerări brutale, de apariția tendinței de detonație, de încalzirea motorului dupa pornirea lui la rece etc.

Determinarea avansului pe baza masurării parametrilor ce caracterizează regimul de funcționare a motorului (turație, sarcină și temperatură motor) este în masură să asigure o precizie foarte bună, dar cu toate acestea, e necesară asigurarea unei „gărzi” de siguranța față de valoarea „avansului la limita de detonație”, pentru

a evita situația ca unul dintre cilindrii să poată atinge situația funcționării în regim detonant, sau în apropierea lui.

Funcțiile de bază ale sistemului sunt controlul dozajului aer-benzină (durata injecției de benzină) și controlul aprinderii, dar el cumulează și funcții auxiliare, cum sunt: controlul turației de mers în gol, controlul oxigenului în gazele arse, controlul sistemului de recuperare a vaporilor de benzină (evaporare recuperativă), controlul detonației, controlul nivelului de gaze arse recirculate cu scop de reducere a emisiei oxizilor de azot din gazele eșapate, controlul aerului secundar injectat în scopul reducerii emisiilor de hidrocarburi nearse.

Sistemul a permis și controlul altor cerințe speciale cum ar fi controlul în buclă închisă a turbosuflantei ca și modificarea convenabilă a lungimii traseului de admisie în vederea umplerii dinamice optime a cilindrilor și sporirii pe această cale a puterii litrice a mas-ului, controlul calării variabile a arborelui de distribuție în vederea sporirii calităților de dinamicitate, economicitate și depoluare a mas-ului, precum și controlul detonației în concordanță cu turația motorului și concomitent cu viteza automobilului (la o anumită treaptă de viteze cuplată) pentru a proteja motorul și automobilul. Instalația e aptă să coopereze și cu alte instalații de automatizare cum ar fi cele folosite în schimbarea automata a treptelor de viteze, realizând reducerea momentului efectiv al motorului pe perioada modificării rapoartelor de transmitere, pentru a nu suprasolicita mecanismele de cuplare a treptelor de viteze. Ea permite și conlucrarea cu sisteme ASR (controlul momentului de tracțiune transmise roților motoare) ca și sisteme ABS (controlul momentului de frânare pe fiecare roată a automobilului, sau pe fiecare punte a lui).

Circuitul benzinei este format din pompa de benzină 2, care aspiră direct din rezervorul de combustibil benzina și o refuleaza prin filtrul 3 către regulatorul de presiune 4, la care se racordează câte un injector 5 pentru fiecare cilindru.

Controlul emisiilor de benzină evaporată din rezervor se realizează cu o butelie ce conține un absorbant al vaporilor (cunoscut sub numele de canistră cu carbon), capabilă să înmagazineze o mare cantitate de vapori. Aceasta butelie e pusă în comunicație cu volumul de deasupra suprafeței benzinei din rezervor și vaporii retinuți pot fi absorbiți în cilindrii la punerea în funcțiune a motorului, prin colectorul de admisie (în avalul obturatorului de aer), debitul acestor vapori fiind controlat de o electrovalvă (comandată de BEC). Sistemul cuprinde elemente care-i permit o diagnosticare privitoare la neetanșeitatea instalației către atmosferă, printr-un traductor al presiunii diferențiale a vaporilor din rezervor și o electrovalvă de comunicație cu atmosfera. Controlul aprinderii este realizat de BEC-ul 8 informat de traductor asupra unor parametri funcționali ai motorului, de starea atmosferică și de altă natură, iar etajele de putere din BEC furnizează impulsuri bobinei de inducție 9.

Sistemul de achiziție a mărimilor de intrare in BEC este ansamblul de traductoare folosite pentru controlul electronic complex al motorului și cuprinde:

– traductoare pentru aprecierea sarcinii motorului, care în diferite variante Motronic cuprinde un traductor al zonei de sarcină 7 (mers în gol, sarcini reduse, sarcină totală și reprize), cu rol de traductor secundar de sarcină (care trece în traductor principal dacă accidental acesta se defectează), completat de un traductor principal 6 ce poate măsura fie debitul volumetric, fie cel masic, fie presiunea absolută în colectorul de admisie;

traductorul pentru turația motorului și poziției manivelei arborelui cotit în raport cu PMI – 14, care este de tip inductiv, plasat în fața unei coroane dințate divizate în 60 de dinți, dar din care lipsesc doi pentru a marca poziția manivelei față de PMI la unul dintre cilindrii. De remarcat ca la instalația Motronic se pot folosi sisteme speciale de aprindere care nu conțin distribuitor mecanic de scântei (distribuția fiind realizată in comutație statică), de aceea este necesară cunoașterea cu precizie a momentului cursei finale de compresie a unui cilindru, iar aceasta impune cunoașterea poziției unghiulare a arborelui de distribuție. Se folosește un traductor tip Hall pentru aprecierea acestei poziții, în conjuncție cu o roată sincronizată cu arborele de distribuție;

traductorul sondă lambda 16, care poate fi instalat în amontele sau în avalul reactorului catalitic, neîncălzită respectiv încălzită electric; el are rolul de a menține un dozaj stoichiometric pe cea mai mare parte a ariei de sarcini, pe baza măsurării coeficientului de exces de aer;

traductorul de detonație (nefigurat în schemă), cu rol în micșorarea avansului la aprindere la cilindrii predispuși la detonație;

traductorul temperaturii agentului de răcire a motorului 12, servește la aprecierea regimului termic al motorului, necesar corecțiilor de dozaj pe perioada încălzirii motorului pornit rece;

Instalația permite reglarea cu mare precizie a turației optime de mers în gol a motorului, fie adiționând aer cu dispozitivul 15 (fără a intervenii asupra obturatorului), fie folosind un dispozitiv de acționare a obturatorului (nefigurat).

O variantă simplificată a acestui sistem, denumit Mono-Motronic M.A. 1.7, ce folosește un singur injector, a fost concepută de firma Bosch în cooperare cu specialiștii uzinei din Colibași și echipează autoturismele Dacia Nova 1600.

Echipamentul combină singurul injector de benzină cu care este dotat, regulatorul de presiune, obturatorul, întrerupatorul obturatorului 1 și regulatorul pentru turația de mers în gol, într-un ansamblu unic, constituind o unitate compactă de formare a amestecului aer-benzină, care, așa cum s-a precizat, se montează pe colectorul de admisie al motorului. Injectorul se montează în centrul unității de formare a amestecului, jetul de benzină distribuindu-se în zona cu secțiune minimă de curgere a aerului câtre cilindrii motorului (unde viteza de curgere a aerului are viteza maximă). Se realizează astfel un amestec aer-benzină mai omogen, care se distribuie către cilindrii în ordinea în care aceștia se succed la aprindere.

Completat și cu o sonda lambda, echipamentul Mono-Motronic este deosebit de eficient în ceea ce privește reducerea emisiilor de poluanți.