Injectia de Benzina

CUPRINS

1. INTRODUCERE.

1.1. PREAMBUL.

2. Noțini fundamentale

2.1. ELEMENTE CE COMPUN ARDEREA.

2.1.1. Carburantul.

2.1.2. Comburantul.

3. AMESTECUL AER – BENZINĂ.

3.1. CALITATEA AMESTECULUI.

3.1.1. Amestec gazos.

3.1.2. Amestec dozat.

3.1.3. Amestec omogen.

4. Principiul arderii în motor.

4.1. CARACTERISTCI.

4.2. ARDEREA NORMALĂ.

4.3. ARDEREA IDEALĂ.

4.3.1. Exigențele clientului.

4.3.2.Exigențele legislative.

4.3.3. Condițiile unei arderi ideale.

4.4. CONSECINȚELE MECANICE ALE ARDERII.

4.4.1. Puterea.

4.4.2. Cuplul.

4.5. ARDERI ANORMALE.

4.6. DIFERENȚA DINTRE ARDEREA NORMALĂ ȘI ARDEREA EXPLOZIVĂ.

5. PUNEREA LA PUNCT A MOTORULUI.

6. CIRCUITUL DE ALIMENTARE

6.1. REZERVORUL.

6.2. POMPA DE BENZINĂ ELECTRICĂ.

6.2.1.Pompa de benzină imersată.

6.2.2. Principiu de funcționare al pompei electrice de benzină.

6.3. FILTRU DE CARBURANT

6.4. REGULATORUL DE PRESIUNE.

6.4.1. Regulatorul exterior rezervorului

6.4.2. Regulatorul integrat în rezervor.

6.5. INJECTOARELE ELECTROMAGNETICE.

6.6. PRECAUȚII ASUPRA SISTEMULUI DE ALIMENTARE.

7. SISTEMUL DE APRINDERE.

7.1. ROL.

7.1.1. PRODUCEREA ARCULUI ELECTRIC.

7.2. BUJIA.

7.2.1. Temperatura de funcționare

7.2.2. Gama termică a bujiilors.

7.3. BOBINELE DE APRINDERE.

7.4.CARACTERISTICA TENSIUNII ÎNALTE.

7.4.1.Semnalul circuitului secundar.

7.4.2. Interpretarea semnalului de aprindere.

8. INJECȚIA ELECTRONICĂ DE BENZINĂ.

8.1. PRINCIPIU DE FUNCȚIONARE.

8.1.1. Generalități.

8.1.2. Realizare practică.

8.1.3. Diferite sisteme de injecție electronică de benzină.

8.1.4. Sinoptica injecției de bemzină.

8.1.5. Amplasarea componentelor.

8.2. Parametrii fundamentali.

8.2.1. Captorul de turației și poziție.

8.2.2. Captorul de presiune absolută

8.3. PARAMETRII DE CORECȚIE.

8.3.1. Captorul de temperatură apă .

8.3.2. Captorul de temperatură aer.

8.3.3. Captorul de poziție clapetă accelerație.

8.3.4. Senzorul de detonație.

8.3.5. Tensiunea bateriei.

8.3.6. Informația viteză vehicul

8.3.7. Sonda de oxigen.

8.3.8. Calculatorul

8.4. Comenzi și actuatori.

8.4.1. Comanda electrică a pompei de bemzină și a injectoarelor .

8.4.2. Reglarea relantiului.

8.6. .REGLAREA ÎMBOGĂȚIRII

8.6.1 Introducere

8.6.2 Schema de principiu

9. ANALIZA GAZELOR ARSE.

9.1. COMPONENȚA POLUANȚILOR.

9.1.1. Hidrocarburile (HC).

9.1.2. Monoxidul de azot (Nox).

9.1.3. Monoxidul de carbon (CO).

9.1.4. Alți poluanți.

9.2.EVOLUȚIA EMISIILOR DE POLUANȚI ĂN FUNCȚIE DE IMBOGĂȚIRE.

9.2.1. Diagnostic.

9.2.2. Exemple de interpretare.

10. DEPOLUAREA.

10.1. INTRODUCERE.

10.2. DEFINIȚIE.

10.3. CATALIZATORUL

10.3.1. Funcționarea catalizatorului.

10.4. REASPIRAREA VAPORILOR DE COMBUSTIBIL.

10.4.1. Electrovana de purjare.

10.5. REASPIRAREA VAPORILOR DE ULEI.

11. EOBD (European on Board Diagnostics).

11.1. norma EOBD.

11.1.1. Diferența dintre valorile limită ți pragul EOBD.

11.1.2. Gestionarea defectelor electrice obișnuite.

11.1.3. Temeni specifici.

11.1.4. Principiul de funcționare a gestiunii defectelor EOBD.

11.2. dIAGNOSTICUL RATEURILOR DE ARDERE.

11.2.1.Scopul.diagnosticului rateurilor de ardere

11.3.2. Principiul detectării rateurilor de ardere.

11.3. DIADNOSTICUL SONDEI Lambda amont.

11.3.1. Scopul.diagnosticului sondei lambda amont

11.3.2. Principiul diagnosticării. sondei lambda amont

11.4. DIAGNOSTICUL CATALIZATORULUI.

11.4.1. Scopul diagnosticului catalizatorului.

11.4.2.Principiul diagnosticării catalizatorului.

Introducere.

Scopul unui sistem de injectie este de a permite introducerea unei cantități precise de benzină în camera de ardere pentru a respecta normele antipluare și a răspunde la toate cerințele șoferului.

Cererile pot fi :

O accelerație;

O viteză stabilizată a vehiculului;

O decelerație;

Menținerea unui regim minim (relanti).

Răspunsul la aceste cereri se face prin stăpânirea perfectă a :

Dozajului aer-combustibil

Momentului declanșării scânteii care este gestionat de sistemul de injecție.

DAR !

Pentru a realiza un dozaj, trebuie mai întâi ca aerul și benzina să fie aduse la « intrarea motorului « .

Acesta este rolul :

circuitului de admisie al aerului,

circuitului de alimentare cu benzina.

Apoi, numai sistemul de injecție poate adapta cantitatea de benzină la cantitatea de aer pentru a realiza DOZAJUL.

Circuitul de aer poate să ramână aproape neschimbat, in timp de circuitul de alimentare cu combustibil necesită câteva modificări pentru a permite funcționarea sistemului de injecție.

Preambul.

Cum constatam noi în viața de zi cu zi, legislativul, atât românesc cât și european impune o reglementare foarte strictă cu privire la nivelul de poluare emis de autovehicule.

În același timp, toți constructorii tind să propună clienților vehicule având cel mai mic consum posibil, un cuplu si o putere a motorului maxime pentru a obține un confort cât mai ridicat în conducere.

Pentru aceasta trebuie ca motorul sa poata furniza cel mai bun raport RANDAMENT / PUTERE / CONSUM-POLUARE.

Astfel numai sistemele de injecție pot raspunde la toate aceste condiții.

În același timp este bine de reținut ca puterea, cuplul motor, consumul/depoluarea și fiabilitatea motorului sunt caracteristici fundamentale care se cer de la un motor și care sunt condiționate de :

Starea mecanică a motorului (distribuție, compresie, nivel uzură…)

Starea sistemului de evacuare.

Starea sistemului de aprindere.

Starea sistemului de alimentare aer/benzină.

Calitatea carburantului.

Concluzii :

Aceste stări influențează direct calitatea energiei furnizată de motor.

În cazul în care motorul nu funcționează corect, este inutil de a acuza sistematic sistemul de injecție fără a verifica ansamblul elementelor mecanice.

Așadar, înainte de a interveni asupra sistemul de injecție, amintiți-vă de ce depinde arderea într-un motor.

Noțiuni fundamentale.

Elementele ce compun arderea.

Arderea este ansambul fenomenelor legate de combinarea unui carburant si a unui comburant, în cazul unei transformări chimice în vederea recuperarii unei energii.

Carburantul.

Carburantul este un compus de hidrogen (H) si de carbon (C) numit hidrocarbura (HC).El este caracterizat de mai mulți indici.

Indicele octanic.

Indicele octanic arată ușurința pe care o are respectivul carburant de a se autoaprinde.

El este obținut pe un motor monocilindric standardizat, prin compararea carburantului respectiv cu un carburant etalon care poate fi:

Heptanul căruia îi este atribuită cifra « 0 » ( carburantul se autoaprinde usor )

Iso-octanul căruia îi este atribuită cifra « 100 » ( carburantul rezistă la autoaprindere)

Ex. : Benzina Fără Plumb 95 se comportă ca un amestec compus din 95% iso-octan si 5% heptan.

Indicele octanic RON si MON.

RON : Research Octane Number (indice octanic de cercetare) ; comportamentul carburantului la regim scazut și în accelerație

MON : Motor Octane Number (indice octanic motor) ; comportamentul carburantului la regimuri ridicate si sarcină plină ( cel mai semnificativ dar și cel mai puțin utilizat )

Tetraetilul de plumb care servea la creșterea indicelui octanic al benzinei care ieșea din rafinare a fost eliminat progresiv si înlocuit cu aditiv pe baza de potasiu pentru carburantul « clasic ».Pentru carburantul « fară plumb » funcția anti-detonație este asigurată de compuși oxigenați organici (alcooli, eteri) și de substanțe aromatice (benzenul C6 H6).

Comburantul.

Pentru un motor obișnuit comburantul este pur si simplu aerul.El este compus din 79% azot (N2), 20% oxigen (O2) si 1% gaze rare.

Amestecul aer-benzină.

Calitatea amestecului.

Un amestec carburant este compus dintr-un carburant și un comburant unde calitatea si proporțiile lor trebuie să ducă la o ardere cât mai completă posibil.

Pentru a putea să ardă, un amestec aer-benzină trebuie sa fie :

Gazos.

Dozat.

Omogen.

Amestecul gazos.

Benzina în stare lichidă arde cu greutate în timp ce vaporii de benzină ard foarte ușor.Va fi nevoie transformarea benzinei din stare lichidă în stare de vapori, prin pulverizare.

Amestecul dozat.

Raportul dintre masa benzinei și masa aerului trebuie să fie controlat pentru ca amestecul să ardă.În conditiile de ardere din interiorul motorului ( presiune și temperatură ) și ținând cont de gradul de umplere al cilindrului, dozajul ideal este de 1 gram de benzina pentru 14,8 grame de aer.

Pe de altă parte , pentru motoarele moderne cu sisteme de depoluare, se caută ca amestecul să fie foarte aproape de imbogățire 1 adică la un raport stoechiometric corespunzator dozajului ideal de 1/14,8.

Cazuri particulare.

La relanti : dozajul va corespunde unui amestc ceva mai bogat decât ideal,pentru că umplerea cilindrilor este deficitară iar un amestec sărac nu arde ( lipsa de presiune ).

La fel în cazul pornirilor la rece, trebuie adoptată o strategie particulară pentru a avea o imbogățire a amestecului, deoarece camera de ardere este rece iar turația motorului este scazută.Această situație nu favorizează combustia ( condensarea benzinei si umplere deficitara ).

Amestec omogen.

Un amestec omogen este un amestec care are aceeași compoziție în toate punctele.

Aceasta omogenitate va influența viteza de ardere.

Principiul arderii într-un motor.

Caracteristici.

Arderea normală.

Arderea ideală.

Tocmai am prezentat arderea elementară, dar trebuie să ne amintim că motorul trebuie să răspundă la mai multe tipuri de exigențe :

Exigențele clientului.

Cuplu motor bun pentru a permite reprize scurte, urcarea pantelor dificile, capacitate de tracțiune…

Putere pentru performațe rutiere ( accelerație, viteză maximă… )

Consum minim pentru o autonomie cât mai mare și un cost energetic cât mai redus.

Fiabilitatea motorului.

Exigențele legislative.

Poluare cât mai mică pentru a proteja mediul.

Pentru a reveni la ardere, am spus că arderea cea mai bună este și cea mai rapidă.Atunci o ardere completă aduce un grad scăzut de poluare și un randament maxim.

Condițiile arderii ideale.

Arderea amestecului nu este instantanee.De fapt, între începutul arderii și arderea completă a amestecului trece un timp de aproximativ 2 milisecunde.

Pentru ca presiunea arderii să fie corect sincronizată în interiorul motorului, este necesară aprinderea corburantului cu un avans care depinde de :

regimul motor.

presiunea din colector.

temperatura apei și a aerului.

Consecințele mecanice ale arderii.

Puterea.

Grație rapidității arderii obținem puterea.

Pentru a înțelege mai bine, o mică recapitulare a unor noțiuni de fizică.

Dacă o forță F își deplasează punctul de aplicație, spre exemplu deplasând un corp, ea efectuează un lucru mecanic.

Noțiunea de putere este legată de noțiunea de lucru mecanic și timp.Prin definiție, puterea unei mașini este egala cu lucrul mecanic efectuată de această mașină împărțit la timpul folosit de mașină pentru a produce acest lucru mecanic.

Forța F care ne interesează este cea care se exercită asupra capului pistonului și care este rezultatul presiunii importante datorată arderii amestecului aer-benzină.

Cu căt arderea este mai rapidă cu atât creșterea de temperatură deci și creșterea de presiune va fi mai rapidă.

Cuplul.

Cuplul mecanic este un ansamblu de 2 forte F paralele dar de sens opus carea acționează asupra acluiași corp.Ele solicită corpul la rotație.

Grație arderii complete a amestecului carburant putem obține cuplul motor.Când toată benzina este arsă, se degajă un maxim de energie și ne permite să recuperăm un maxim forță pe capul pistonului, care este transmisă prin intermediul mecanismului bielă-manivelă la arborele cotit.

Reamintim totuși că noțiunile de putere și cuplu depind puternic de caracteristicile tehnice ale motorului ( raport cursă-alezaj ; distribuție ; motor multisupapă ; motor atmosferic sau supraalimentat)

Exemple de curbe de putere și cuplu.

Cum putem constata pe aceste curbe,pentru :

o anumită stare tehnică a motorului,

o anumită calitate a carburantului și a comburantului,

motorul furnizează un cuplu și ideal de 1/14,8.

Cazuri particulare.

La relanti : dozajul va corespunde unui amestc ceva mai bogat decât ideal,pentru că umplerea cilindrilor este deficitară iar un amestec sărac nu arde ( lipsa de presiune ).

La fel în cazul pornirilor la rece, trebuie adoptată o strategie particulară pentru a avea o imbogățire a amestecului, deoarece camera de ardere este rece iar turația motorului este scazută.Această situație nu favorizează combustia ( condensarea benzinei si umplere deficitara ).

Amestec omogen.

Un amestec omogen este un amestec care are aceeași compoziție în toate punctele.

Aceasta omogenitate va influența viteza de ardere.

Principiul arderii într-un motor.

Caracteristici.

Arderea normală.

Arderea ideală.

Tocmai am prezentat arderea elementară, dar trebuie să ne amintim că motorul trebuie să răspundă la mai multe tipuri de exigențe :

Exigențele clientului.

Cuplu motor bun pentru a permite reprize scurte, urcarea pantelor dificile, capacitate de tracțiune…

Putere pentru performațe rutiere ( accelerație, viteză maximă… )

Consum minim pentru o autonomie cât mai mare și un cost energetic cât mai redus.

Fiabilitatea motorului.

Exigențele legislative.

Poluare cât mai mică pentru a proteja mediul.

Pentru a reveni la ardere, am spus că arderea cea mai bună este și cea mai rapidă.Atunci o ardere completă aduce un grad scăzut de poluare și un randament maxim.

Condițiile arderii ideale.

Arderea amestecului nu este instantanee.De fapt, între începutul arderii și arderea completă a amestecului trece un timp de aproximativ 2 milisecunde.

Pentru ca presiunea arderii să fie corect sincronizată în interiorul motorului, este necesară aprinderea corburantului cu un avans care depinde de :

regimul motor.

presiunea din colector.

temperatura apei și a aerului.

Consecințele mecanice ale arderii.

Puterea.

Grație rapidității arderii obținem puterea.

Pentru a înțelege mai bine, o mică recapitulare a unor noțiuni de fizică.

Dacă o forță F își deplasează punctul de aplicație, spre exemplu deplasând un corp, ea efectuează un lucru mecanic.

Noțiunea de putere este legată de noțiunea de lucru mecanic și timp.Prin definiție, puterea unei mașini este egala cu lucrul mecanic efectuată de această mașină împărțit la timpul folosit de mașină pentru a produce acest lucru mecanic.

Forța F care ne interesează este cea care se exercită asupra capului pistonului și care este rezultatul presiunii importante datorată arderii amestecului aer-benzină.

Cu căt arderea este mai rapidă cu atât creșterea de temperatură deci și creșterea de presiune va fi mai rapidă.

Cuplul.

Cuplul mecanic este un ansamblu de 2 forte F paralele dar de sens opus carea acționează asupra acluiași corp.Ele solicită corpul la rotație.

Grație arderii complete a amestecului carburant putem obține cuplul motor.Când toată benzina este arsă, se degajă un maxim de energie și ne permite să recuperăm un maxim forță pe capul pistonului, care este transmisă prin intermediul mecanismului bielă-manivelă la arborele cotit.

Reamintim totuși că noțiunile de putere și cuplu depind puternic de caracteristicile tehnice ale motorului ( raport cursă-alezaj ; distribuție ; motor multisupapă ; motor atmosferic sau supraalimentat)

Exemple de curbe de putere și cuplu.

Cum putem constata pe aceste curbe,pentru :

o anumită stare tehnică a motorului,

o anumită calitate a carburantului și a comburantului,

motorul furnizează un cuplu și o putere variabilă cu regimul.Variația este dată de umplerea mai mult sau mai puțin importantă a cilindrului cu amestec.

Arderi anormale.

Diferența între arderea normală și explozie.

Nu trebuie confundată ARDEREA cu EXPLOZIA.

Punerea la punct a motorului.

Atenție :

Funcționarea motorului se bazează pe două puncte estențiale și inseparabile :

– Conformitatea sistemului de injecție.

– Starea mecanică a motorului și a perifericelor sale.

Pentru aceasta nu trebuie neglijate bazele elementare ale punerii la punct a unui motor, înainte de a trage concluzia că sistemul de injecție este cel care nu funcționează corespunzător..

Care sunt efectele unei puneri la punct defectuoase?

Reglajul jocului supapelor.

Influențează asupra compresiei motorului.

Circuitul de benzină.

Circuitul de alimentare cu benzină servește la transferul benzinei din rezervor către injectoare.

El se compune din următoarele elmente :

Rezervor.

Sorb.

Pompă de benzină.

Filtru de benzină.

Regulatorul de presiune.

Rampa de injecție.

Amortizorul de pulsații.

Injectoarele.

Rezervorul.

La sistemul rezervorului găsim :

Legătura cu aerul prin canistra cu carbon activ,

Dispozitivul de prea-plin,

Dispozitivul anti depresiune,

Protecția la suprapresiune,

Dispozitivul anti-golire la răsturnarea vehiculului.

Dispozitivul de prea-plin.

Când vehiculul stă pe loc,bila ramâne pe scaunul ei, ținând captiv un volum de aer în rezervor.

Când vehiculul rulează, bila se deplasează, permitând astfel punerea în legătură a canistrei cu rezervorul.

În cazul în care autovehiculul stă pe loc, dar cu motorul pornit iar presiune crește în rezervor până ce bila se ridică de pe scaunul ei facând astfel legătura cu atmosfera.

Supapa anti-răsturnare.

În cazul în care autovehiculul se răstoarnă, această supapă nu permite golirea rezervorului prin conducta ce duce la canistra de carbon activ.

Supapele de siguranță la presiune/depresiune

În cazul obturării circuitului de reciclare a vaporilor de benzină din rezervor, aceste supape evită ca presiunea să crească în interiorul rezervorului ( acesta să se umfle) sau să scadă ca urmare a consumului de benzină ( rezervorul se strânge).

Clapeta obturatoare.

Evită ca vaporii de benzină din rezervor să ajungă la nivelul bușonului de umplere.

Orificiu de restricționare.

Nu permite introducerea de benzină cu plumb sau de motorină în rezervor.

Pompa electrică de benzină.

Pompa de benzină are ca rol furnizarea carburantului sub presiune către injectoare sau către pompa de înaltă presiune în cazul injecției directe.

Debitul său este mult superior nevoilor motorului, prentu ca în zona injectoarelor să existe tot timpul benzină proaspătă și în cantitate suficientă.Excesul de benzină se întoarce în rezervor prin intermediul regulatorului care ține o presiune constantă în rampa de injecție.Nu există nici un risc de explozie la nivelul pompei prentu că în interiorul pompei nu se poate forma un amestec inflamabil ( lipsă de oxigen).

Înainte, pompele de benzină erau fixate de șasiul autovehiculului. Acum, ele sunt imersate în rezervor și sunt de cele mai multe ori fixate impreună cu joja de combustibil. Avantajul pompelor imersate este diminuarea zgomotului produs de elemntele de pompare.

Observație : Alimentarea electrică a pompei se face prin intermediul unui releu și este comandată de calculatorul de injecție..

Pompa de benzină imersată.

1 Pompă electrică de benzină.

2 Placă suport.

3 Jojă de combustibil.

4 Sorb.

Această pompă devine o pompă de prealimentare ( sau de gavaj) în cazul injecției directe de benzină.

Configurațiile posibile de montaj ale popei ar putea fi:

Joja cu pompa imersate.

Joja cu pompă și regulator imersate.

Jojă cu pompă, regulator și filtru imersate.

Principiu de funcționare al pompei electrice de benzină

Pompa de benzină este de tipul multicelular cu rulouri antrenat de un motor electric.O supapă de securitate se deschide atunci când presiunea în interiorul pompei devine prea mare.La ieșire, o supapă anti-retur menține presiunea în conducte pentru ceva timp.Aceasta evită dezamorsajul circuitului la oprirea motorului și formarea bulelor de vapori în circuitul de alimentare atunci când temperatura carburantului devine prea mare.

Filtru de carburant.

Impuritățile conținute de carburant pot împiedica buna funcționare a injectoarelor și a regulatorului de presiune.Pentru a curăța carburantul de aceste impurități este montat un filtru în serie cu circuitul de benzină între pompă și injectoare.

Poate fi echipat cu o sită care oprește particulele de hârtie filtrantă care s-ar putea desprinde.De aceea este obligatorie respectarea sensului de montaj al filtrului.

Regulatorul de presiune .

Regulatorul exterior rezervorului

Regulatorul de presiune controlează debitul pe retur către rezervor pentru a obține o presiune diferențială între amontele și avalul injectorului.

Regulatorul de presiune funcționeză pe baza presiunii din colector.

Rolul său este de a adapta presiunea carburantului în funcție de presiunea din colectorul de admisie.

Exemplu de funcționare.

Presiunea în rampa de injecție este corectată în funcție de depresiunea din colectorul de admisie pentru ca injectoarele să lucreze la presiune constantă.Camera resortului este legată printr-o conductă la colectorul de admisie.La toate regimurile presiunea de refulare a injectoarelor devine astfel constantă.Calculatorul de injecție nu modifică decât timpul de injecție pentru a varia debitul injectat.

La relanti, avem 0,7 bar de depresiune.Resortul 5 are o presiune de 2,5 bar.Presiunea carburantului este egală cu presiunea exercitată de resort + presiunea din colector :

Pbenzină = 2,5 + (- 0,7) = 1,8 bar.

Dar injectoarele lucrează la : 1,8 – (-0,7) = 2,5 bar.

CONCLUZIE:

Presiunea de injecție = presiunea carburantului dată de resortul regulatorului – presiunea din colector.

Regulatorul integrat în rezervor.

.

Schema funcțională a unui circuit de benzină « fără retur »

1 Rezervor.

2 Anasamblu pompă – jojă.

3 Regulator de presiune.

4 Filtru de benzină.

5 Rampă injectoare.

6 Injector.

Calculatoarele de injecție care funcționează cu un sistem de alimentare « fără retur » au suferit câteva modoficări față de cele cu regulator pe rampă, deoarece sistemul lucrează acum cu o presiune constantă de alimentare cu combustibil.

Acum dozajul se face prin controlul timpului de injecție în funcție de informația presiunii din colectorul de admisie.

Influența presiunii din colector asupra injectoarelor se face prin intermediul calculatorului de injecție.

Injectoarele electromagnetice.

Injectorul electromagnetic se compune dintr-un corp injector un ac și un miez magnetic.Acest ansamblu este comprimat de un resort pe scaunul etanș al corpului injectorului.Acesta are o înfășurare magnetică și un ghid pentru acul injectorului.Comanda electrică provenită de la calculator creează un câmp magnetic în înfășurare.Injectorul are un +DPC iar calculatorul trimite mase secvențiale.Miezul magnetic atrage acul injectorului care se ridică de pe scaunul său,iar carburantul sub presiune poate trece.Atunci când comanda încetează, arcul readuce acul pe scaunul său iar circuitul se închide.

Timpul de deschidere al injectorului depinde de timpul de punere la masă dat de calculator.

Există mai multe tipuri de injectoare.Pot varia rezistențele lor, debitul, numărul de orificii, forma jetului în fucție de aplicația pentru care au fost construite.

În funcție de tipul de injecție comanda poate fi:

Simultană (toate injectoarele sunt comandate în același timp)

Semi secvențială (două câte două),

Secvențială (unul câte unul)

Exemple de injectoare.

Avantajul injectorului înecat este că elimină riscul de vapor-lock, deoarece capul injectorului este tot timpul alimentat cu combustibil proaspăt.Aceasta permite demarajul ușor la cald.

În cazul unei injecții multipunct indirecte, fiecare cilindru dispune de un injector care este dispus în colectorul de admisie, și care pulverizează benzina în amontele supapei de admisie.

Pentru injecția directă, fiecare injector pulverizează injecția direct în camera de ardere.

Precauții cu privire la circuitul de alimentare.

Sistemele de injecție benzină și Diesel sunt foarte sensibile la poluare.Riscurile care apar datorită impurităților din combustibil sunt

Distrugerea parțială sau totală a sistemului de injecție,

Gripajul sau proasta etanșare a unui element.

Principiile de curățenie trebuie aplicate de la filtrul de carburant până la injector.

Sistemul de aprindere.

Rol.

Amorsarea, la momentul cel mai potrivit, a arderii amestecului aer-benzină comprimat în camera de ardere.

Temperatura de aprindere a amestecului aer-benzină este de aproximativ 400 grade Celsius; această temperatură trebuie depășită pentru a avea o ardere corespunzătoare.

Soluții utilizate pentru a crește temperatura amestecului aer-benzină.

Tensiunea este în funcție de următorii factori :

De presiunea din camera de ardere.

De dozajul amestecului aer-benzină.

De electrozii bujiei (temperatură, distanță, formă).

De temperatura din camera de ardere.

Toți acești factorivariază în timpul funcționării dar sistemul trebuie să asigure minim o tensiune de 12 la 20 KV.

Bujia.

Temperatura de funcționare.

Se constată că , în medie, fiecare grad de avans suplimentar la aprindere crește temperatura izolatorului cu aproximativ 10 °C.

Gama termică a bujiilor.

Gama termică depinde de caracteristica și particularitățile motorului, deci este necesar să se monteze numai tipul de bujii indicate de constructor.

Montajul altor tipuri de bujii pot provoca arderi aleatoare ceea ce poate duce la distrugerea motorului.

Cu ocazia controlului vizual al stării bujiilor, este bine să de verifice și sistemul de aprindere în ansamblul său cu ajutorul datelor din documentația tehnică.

Câteva incidente de care se fac răspunzătoare bujiile defecte:

Motorul nu pornește (verificați conformitatea, starea și reglajele).

Lipsă de putere a motorului.

Consum excesiv de benzină.

Relanti instabil.

Reprize ezitante, sincope la regim stabilizat sau în accelerare ușoară.

Autoaprinderi

Deteriorarea pistonului.

Atenție :

Sistemul de alimentare cu benzină și de aprindere se pot defecta dar nu sunt întotdeauna responsabile pentru toate disfuncțiunile motorului.

Bobinele de aprindere.

Calculatorul de injecție gestionează și sistemul de aprindere.Parametrii luați în considerare, sunt aceeași ca la un sistem clasic adică turația și sarcina motorului ( avansul centrifugal și vacuumatic).

Gestiunea electronică permite integrarea parametrilor ca temperatura motorului, detectarea detonațiilor ca și funcții de diagnostic ale bobinelor pentru că ele sunt comandate direct de calculator.

Dacă există o singură bobină, aprinderea este de tip distribuit.

Dacă există mai multe bobine, aprinderea este statică și va fi necesar 1 semnal de comandă pentru maxim 2 cilindrii.

Calculatorul comandă o bobină.

Modulele de putere sunt integrate în calculator și pun direct la masă bobina.

Dacă este o singură bobină, aprinderea este distribuită.

Dacă sunt mai multe bobine aprinderea este statică.Există o bobină pentru unul sau doi cilindrii maxim.

Bobina pentru doi cilindrii.

O bobină și un etaj de ieșire sunt afecate la fiecare 2 cilindrii.Fiecare din extremitățile înfășurării secundare este legată la o bujie a unui cilindru diferit.

Comanda se efectuează pe timpul se compresie al unui cilindru și pe timpul de evacuare al celuilalt.Astfel avem scânteie simultană în doi cilindrii diferiți.Sistemul nu necesită sincronizarea cu arborele cu came.

Bobină pentru fiecare cilindru ( bobină creion ).

O bobină și un etaj de ieșire comandate de calculator în funcție de ordinea de aprindere sunt distribuite fiecărui cilindru.

Deoarece calculatorul este cel care gestionează în mod direct încărcarea bobinei, acesta poate face și un diagnostic al circuitului de aprindere primar.

Acest diagnostic nu este posibil când calculatorul comandă un etaj de putere.

Caracteristica tensiunii înalte.

Trasarea curbelor cu aljutorul CLIP-ului permite vizualizarea anumitor parametrii cum ar fi durata scânteii sau tensiunea de ionizare și plecând de la aceste valori se poate stabili un diagnostic.

Semnalul circuitului secundar.

Interpretarea semnalului de aprindere.

Tensiunea de amorsare ( tensiunea de ionizare) :

Tensiunea medie pentru o aprindere distribuită este între 5 KV și 20 KV.Ea variază foarte mult în jurul valorii sale medii, iar dispersia intre cilindrii poate fi destul de importantă ( 25% ).

Ea scade de o manieră mai mult sau mai puțin importantă in zona a 4000 rot/min

Factori care influențează durata scânteii :

Pierderea scânteii :

În cazul unei funcționări normale, imediat după amorsarea arcului electric ca urmare a creșterii presiunii în cilindru în urma arderii amestecului scânteia nu mai poate fi menținută.

Nevoile de tensiune înaltă pentru a menține arcul electric cresc, si, practic, putem asimila bujia cu o rezistență de valoare negativă.

Anumiți factori care contribuie la pierderea scânteii:

Amestec aer / benzină bogat.

Consum de ulei.

Cu ocazia unui diagnostic asupra aprinderii, componete ca:

bujiile,

fișele de înaltă tensiune,

sistemul de distribuție,

sunt cel mai des vinovate pentru funcționarea defectuasă a sistemului..

Injecția electronică de benzină.

Principiu de funcționare a injecției electronice.

Generalități.

Cantitatea de aer aspirată de motor este funcție de deschiderea clapetei de accelerație și de regimul de rotație al motorului.Aceste cantități sunt greu de ținut sub control de aceea cantitatea de benzină va fi aceea care se va ajusta funcție de cantitatea de aer.

Realizare practică.

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 informații asupra presiunii sau debitului de aer din colectorul de admisie și asuprea vitezei de rotație 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 cantități de benzină ( timp de injecție ).

Această cantitate de carburant este inițial calculată și poate fi ajustată în funcție de diferiți parametrii cum ar fi : temperatura aerului și a apei din motor, poziția exactă a clapetei de accelerație..

Majoritatea informațiilor primite de calculator vor servi și la calculul parametrilor de aprindere.

Diferite sisteme de injecție electronică de benzină

Diferitele sisteme de injecție electronică pe care le putem întâlni sunt:

* Acest sistem nu mai corespunde actualelor norme de depoluare a motorului.

Sinoptica injecției de benzină.

Sinoptica injecției presiune / viteză și debit masic / viteză.

Datorită acestui ansamblu de informații, sistemul de injecție electronic de benzină poate gestiona cu precizie, cu ajutorul comenzilor, următoarele

Injecția benzinei,

Aprinderea,

Nivelul de poluare al motorului,

Iar pentru anumite vehicule participă la gestionarea diferitelor sisteme ( climatizare, antidemaraj,…).

Amplasarea componentelor

Parametrii fundamentali.

Captorul de turație și poziție ( captor volant motor ).

El are rolul de a informa calculatorul asupra:

Vitezei de rotație

Poziția motorului.

Cele două informații sunt obținute de un captor magnetic fix care transmite calculatorului imaginea electrică a coroanei danturate care se rotește solidar cu arborele cotit.

El este de tip inductiv ( generează un curent )

Calculatorul electronic analizează:

Tensiunea. Ea este proporțională cu viteza piesei mobile.Dar tensiunea este în același timp funcție de distanța ce separă captorul de corana danturată ( întrefierul )

Frecvența. Numărând numărul de impulsuri într-un timp dat, calculatorul poate deduce viteza.El poate compara două măsurători de viteză succesive și astfel să afle accelerația.

Realizarea practică.

Coroana danturată are dinți lați pentru reperarea poziției și dinți mai înguști pentru măsurarea vitezei..

ATENȚIE : Această informație este vitală funcționării motorului ( nu are mod degradat ).

Captorul de presiune absolută ( la injecția de tip presiune/turație )

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.

Care este diferența între presiunea relativă și presiunea absolută ?

Presiunea relativă : referința este presiunea atmosferică.

Presiunea atmosferică

Presiunea absolută : referința este zero absolut ( corespunzător vidului total ).

Presiune atmosferică.

Să luăm un exemplu :

Într-o anvelopă citim cu ajutorul unui manometru o presiune de 2 bar.

Dar manometrul dă o presiune relativă la presiunea atmosferică.

Dacă avem o citire în presiune absolută aceasta ar fi de 3 bar la o presiune atmosferică de 1 bar (1000mb)

Avem relația :

Presiunea absolută = Presiunea relativă + Presiunea atmosferică.

Obsevație: În limbaj curent folosim noțiunea de bar sau submultiplul său, milibar, unitatea în Sistemul Internațional pentru presiune fiind Pascal ( Pa ). « 1 bar = 105 pascal ».

Principiu de măsură simplificat.

Avem la dispoziție 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 informația de sarcină ( dată de potențiometrul de la clapeta de acc. ) și de turația motorului.

Strategie de corecție altimetrică

(Memorizarea presiunii atmosferice).

La altitudine, contrapresiunea din eșapament 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 și sarcini mici.

Calculatorul reactualizează presiunea atmosferică:

La fiecare punere a contatctului,

La fiecare apăsare la fund a pedale acc. ( mai puțin la turbo )

De fiecare dată când presiunea din colector este mai mare decât presiunea atmosferică memorată ( mai puțin 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 informația de sarcină (dat de potențiometrul de la clapetă) și de la turația motorului

Atenție, în anumite cazuri,valoarea reconstituită este foarte aproape de cea reală !!

Parametrii de corecție.

Parametrii de corecție permit adaptarea cantității de benzină ce trebuie injectată pentru toate condițiile de utilizare.Acționează asupra timpului de injecție, modificând cartograma de bază din memoria calculatorului.

Captorul temperatură apă motor.

Captorul de temperatură informează calculatorul de injecție asupra temperaturii lichidului de răcire.Este compus dintr-o dulie filetată care conține o rezistență pe bază de semiconductor

( termistanță ) având caracteristica CTN sau CTP.

Funcția GCTA (Gestiunea Centralizată a Temperaturii Apei).

Acest captor poate, prin intermediul calculatorului de injecție, să comande GMV-ul la viteză mică sau mare, indicatorul temperatură motor ca și martorul de alertă la supraîncălzire aflat la bord.

Captorul temperatură aer.

Este construit după acceași tehnologie ca și captorul temperatură apă.

Observație : Există mai multe strategii pentru funcționarea in mod degradat în funcție de tipul calculatorului și de funcționarea motorului (demaraj )

Captorul de comandă accelerator.

Potențiometrul de sarcină cu informația PR ( picior ridicat) PA (picior apăsat total)

Permite informarea calculatorului de injecție asupra poziției clapetei de accelerație pentru a stabili strategia potrivită :

Informația de sarcină.

Strategia de injecție și aprindere.

PR : Gestionarea relanti-ului și întreruperea injecției în decelerare.

PA : Dozarea puterii, debuclarea reglării îmbogățirii și reactualizarea valorii de presiune atmosferică ( corecția altimetrică )

Autorizează modul degradat al captorului de presiune absolută ( pentru anumite calculatoare ).

Autorizează modul degradat al debitmetrului masic de aer.

Senzorul de detonații.

Este constituit dintr-un corp care este înșurubat în chiulasă sau în blocul motor și care în interiorul său un disc din ceramică piezo-electrică comprimată de o masă metalică menținută de un inel elastic

Observație: În caz de pană la acest senzor, calculatorul va reduce cu câteva grade avansul la aprindere

Tensiunea bateriei

Tensiunea bateriei este folosită de calculatorul de injecție pentru a cunoaște tensiunea în sistemul electric al autovehiculului..

O baterie furnizează o tensiune nominală de 12V.În funcție de condițiile de funcționare, această tensiune poate să varieze între 8 și 16 V și influențează timpul de deschidere mecanic al injectoarelor, deci cantitatea de carburant injectată.

Timpul de deschidere scade pe măsură de tensiunea bateriei crește.Pentru a evita acest lucru și deci de a păstra timpul mecanic de deschidere constant,timpul de injecție real aplicat la injectoare este corectat funcție de tensiunea bateriei.

Această informație « tensiune » poate de asemenea să aibă scopul de a crește, dacă este nevoie, regimul de relanti pentru a îmbunătăți încărcarea bateriei ( mulți consumatori în funcțiune ).

Informația viteză vehicul.

Are rolul de a informa calculatorul asupra vitezei vehiculului.

Informația este preluată de la un generator de impulsuri plasat pe cablul kilometrajului, sau pe sistemele noi, informația provine de la calculatorul de ABS, care informează celelalte calculatoare de viteza vehiculului.

Sonda de oxigen ( sonda )

Componența unei sonde de oxigen.

Rolul său este de a informa calculatorul despre conținutul de oxigen din gazele de eșapament

Un senzor denumit senzor de oxigen sau sonda lambda (este montată pe galeria de eșapament sau în apropiere de intrarea catalizatorului.

Funcționarea sondei se bazează pe faptul că ceramica utilizată conduce ionii de oxigen la temperaturi mai mari de 300°C. În anumite faze de funcționare dacă temperatura sondei este insuficientă,ea este încăzită electric.

Calculatorul.

Este elementul care centralizează ansambul informațiilor provenind de la senzori, pe care le analizează și le compară.Poate astfel să determine caracteristica semnalelor care să-i permită comanda diferitelor părți active ale sistemului.

În vederea mentenanței sau a reparației sistemului, sunt câteva operații care pot fi executate:

Centralizarea informațiilor și memorarea defectelor pentru a permite citirea cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Comanda a diferiți actuatori cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Pe anumite vehicule este chiar posibilă reprogramarea softului calculatorului pentru a modifica anumiți parametri.

În cazul înlocuirii unui calculator este important și necesar să se respecte anumite reglaje :

Pe vehiculele echipate cu sistem antidemaraj, calculatorul primește automat codul provenit de la antidemaraj.

ATENȚIE LA ÎNCERCĂRILE CU UN ALT CALCULATOR,

EXISTĂ RISCUL BLOCAJULUI CALCULATORULUI

Calculatoarele noi trebuie adaptate tipului de vehicul pe care vor fi montate ( trebuie făcută configurarea calculatorului ).

ATENȚIE :

În orice caz, pentru a evita blocarea calculatorului sau proasta funcționare a motorului ca urmare a înlocuirii calculatorului, citiți întotdeauna instrucțiunile precizate în manualele de reparații sau în notele tehnice aferente vehiculului respectiv.

Comenzi și actuatori.

Comanda electrică a pompei de benzină și a injectoarelor.

Principiu de funcționare.

Calculatorul de injecție acționează electric diferiți actuatori.Aceștia realizează diferite funcțiuni ale sistemului cum ar fi : injecția în fiecare cilindru, alimentarea pompei de benzină,etc.

Principalele evoluții ale sistemului de injecție multipunct :

Injecția simultană, relee în cascadă și comanda aprinderii prin MPA.

Injecția semi-secvențială, relee independente, captor de șoc și comanda bobinelor de inducție.

Gestionarea injectoarelor cu un calculator dedicat.

Remarcă : În cazul în care vehiculul este echipat cu sistem multiplexat, captorul de șoc este înlocuit printr-o informație provenind de la calculatorul airbag.

Releul pompei de benzină.

Releul pompei de benzină alimentează circuitul de putere al pompei, iar în anumite cazuri și diferiți consumatori cum ar fi, injectoarele, electrovana de purjare canistra carbon activ, etc…

Releul principal – actuatori.

Releul de alimenatare, furnizează putere calculatorului de injecție iar în diferite cazuri și alți consumatori.

Este comandat de un +DPC și/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 depășește un anumit prag după tăierea contactului.

Fie prin punerea în funcțiune a unei pompe de apă anexe (ex : F7R Clio)

Fie prin punerea in funcțiune 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.

ATENȚIE

Cu ocazia unui control al perifericelor unui calculator și mai ales dacă acesta a fost distrus, controlați conformitatea releelor și a diodelor ( simple sau duble ).

Un releu sau o diodă defectă pot fi cauza distrugerii calculatorului deoarece acestea nu mai pot oferi protecție.

Reglarea relantiului.

Rolul său este de a regla cantitatea de aer aspirat de motor în faza de relanti.

Scopul reglării relantiului este de a obține un regim stabil de funcționare gestionând cantitatea de aer aspirată.Reglarea relantiului nu poate fi facută decât dacă calculatorul are informația « picior ridicat ».

Regimul de consemn relati este determinat în funcție de:

Temperatura apei motorului.

Funcția climatizare și puterea absorbită.

Presinea din circuitul hidraulic al direcției asistate.

Încărcarea bateriei…, etc.

Debitul de aer este controlat prin :

Poziția voletului corpului calpetă.

Fie printr-o derivație a acestuia.

Reglarea relantiului prin rotația clapetei de accelerație.

Corecția regimului de relanti se face grație comandei primită de corpul clapetă motorizată.Reglarea deschiderii clapetei permite reglarea cantității de aer absorbită de motor.

Reglarea relantiului prin derivație.

Sistemele care permit acest lucru sunt de două tipuri:

Motor pas cu pas.

Electrovane cu una sau două înfășurări.

Motor pas cu pas.

Calculatorul comandă motorul prin punere la masă, ceea ce antrenează o variație a poziției unui obturator situat într-o canalizație specială.

Calculatorul plică strategii speciale pentru a cunoaște cu precizie poziția obturatorului.

.

Controlul acuatorilor de relanti.

Reglarea îmbogățirii.

Introducere.

Pentru a obține o bună eficacitate a catalizatorului, amestecul aer benzină furnizat motorului trebuie să aibă o îmbogățire constantă și aproape de raportul stoechiometric.Pentru aceasta, utilizăm o sondă pe care o numim « sondă Lambda ».

Reglarea imbogățirii servește la buna funcționare a catalizatorului.

Schema de principiu.

Definiția îmbogățirii și a lui Lambda

Imbogățirea este un raport între dozajul real și cel ideal. Un amestec sărac (R<1) conține mai puțin carburant, un amestec bogat (R>1) conține 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 și mari

Dozajul de putere (1/12) : Acest dozaj cu exces de benzină permite creșterea vitezei arderii.Este utilizat atunci când se dorește maximum de putere a motorului în situația « Picior Apăsat Complet », în reprize și la relanti

Amestec sărac : 15/18 = 0,85 ÎMBOGĂȚIRE < 1.

Amestec bogat : 15/12 = 1,224 ÎMBOGĂȚIRE > 1.

Curba de dozaj.

Lambda este un raport între dozajul ideal și cel real. Un amestec sărac (>1) conține mai mult aer iar (<1) mai puțin aer.

Principiu de funcționare a sondei de oxigen.

Dacă proporția oxigenului este foarte diferită între cele 2 fețe ale sondei, proprietățile materialului din care este confecționată provoacă un salt de tensiune în jurul valorii de îmbogățire 1.

Această valoare ( variația de tensiune ) este vizibilă cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Atenție : Sonda poate fi contaminată cu plumb ca și de produse pe bază de silicon și să scadă astefel eficacitatea sistemului de depoluare.

În timpul funcționării motorului, putem întâlni două situații :

Calculatorul nu ține cont de informația de la sonda de oxigen.

Sistemul lucrează în « Buclă Deschisă »

Sistemul va lucra în buclă deschisă atâta timp cât condițiile de funcționare ale motorului sunt incompatibile cu reglarea îmbogățirii ( dozaj neadaptat ) și/sau atâta timp cât sonda nu a atins temperatura sa nominală de funcționare.

Temporizare la demaraj (amestec bogat).

Funcționare la rece.

PA și variații de sarcină rapide ( dozaje de putere ).

Tăierea injecției în decelerație.

Mod degradat ( sonda defectă ).

Calculatorul ține cont de informația de la sonda de oxigen.

Sistemul lucrează în « Buclă Înschisă ».

Reglarea îmbogățirii este activă.

Calculatorul va corecta timpul de injecție, pentru conservarea imbogățirii egală cu 1.

Aceste corecții sunt vizibile cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Valoarea se poate găsi în intervalul 0 – 255, valoarea medie fiind 128.

Pe anumite aplicații, scara poate fi diferită ( ex : valoarea medie egală cu 1 ).

Când valoarea este mai mare de 128, calculatorul comandă o îmbogățire ( prin mărirea timpului de injecție ) 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 injecție) deoarece amestecul este bogat ( tensiunea sondei mai mare de 500 mV ).

Exemple de adaptare a îmbogățirii.

Injectoarele sunt ancrasate.Timpul de injecție calculat inițial pentru a obține îmbogățirea egală cu 1 nu mai este suficientă.

Calculatorul trebuie să crească timpul de injecție.Valoarea este centrată pe 180, dar imbogățirea 1 este menținută.

Injectoarele se ancrasează și mai mult.Calculatorul nu mai poate aduce corecții mai sus de 255,amestecul devine prea sărac iar îmbogățirea scade sub 1.Eficacitatea catalizatorului scade și autovehiculul poluează.

Pentru a postra îmbogățirea 1, trebuie ca valoarea coreciei de imbogățire să fie centrată pe 128, trebuie deci decalată cartograma de injecție.

Este rolul corectorilor adaptivi.

Corecțiile adaptive.

Exemplu de curbă a timpului de injecție.

Dispersia și uzura unui motor sunt așa de variate încât constanta benzină/aer variază de la un motor la altul ca și în timpul vieții unui autovehicul ( ancrasarea supapelor, injectoarelor, scăderea compresiei, etc…)

Calculatorul de injecție trebuie să estimeze această constantă pentru a furniza motorului « Imbogățirea = 1 ».Calculul său este o medie statistică făcută în mai multe puncte.

La funcționarea în buclă închisă, memorizează timpul de injecție mediu pentru fiecare zonă de presiune colector ( de aceea învățarea se face pe mai multe zone ale presiunii din colector ).

Corecțiile efectuate la presiunile cele mai mici decalează piciorul curbei.Acest decalaj se numește offset (adaptativ imbogățire relanti).

Corecțiile efectuate pentru restul plajei de funcționare a motorului schimă panta curbei.Variația pantei se numește câștig ( adaptiv imbogățire în funcționare)

Reprezentarea diferiților parametrii și a efectelor lor.

Acționeză atunci când motorul este cald,lucrează în buclă închisă și pe o plajă a presiunii colector bine determinată.

Există două tipuri de corecții adaptative:

Sarcini medii și mari.

Relanti și sarcini mici.

c ) Controlul

Diagnosticul reglării îmbogățirii implică un control al sistemului în înregul său.Se vor avea în vedere:

Interpretarea spuselor clientului.

Constatarea defectului cu ajutorul unei scule de diagnostic.

Interpretarea diferiților parametrii.

Controlul sondei.

Controlul gazelor de ardere.

În ceea ce privește sonda:

Perioada semnalului trebuie să fie între 500 ms cu un maxim de 1 secundă.

Amplitudinea semnalului trebuie să fie între 650 mV cu un minim de 500 ms.

Cu cât perioada este mai scurtă și amplitudinea mare semnalul este mai bun..

Dacă informația de la sondă este greu de interpretat, sau inexistentă, calculatorul provoacă imbogățiri și sărăciri ale amestecului și observă reacția semnalului.Dacă acesta nu evoluează în parametri în timpul testului, sonda este declarată în pană și sistemul intră în mod degradat.

Analiza gazelor arse.

Componența poluanților.

În timpul funcționării unui motor, arderea nu este completă, și se produc substanțe recunoscute ca poluante.

Repartiția gazelor de eșapament.

Repartiția poluanților.

Hidrocarburile (HC).

Hidrocarburile provin din:

Uleiuri ( scăpări, vapori,…)

Benzină ( scăpări, vapori,umplere rezervor)

Din arderea imbogățotă ( funcționare la rece, cerință de putere, disfuncțiuni ale motorului

Pot provoca iritații grave la nivelul mucoaselor, ochilor, gâtului și a nasului .

Monoxidul de azot (Nox).

Provine din temperatură foarte mare a arderii :

Funcționare în exces de aer.

Avans la aprindere important.

Poate provoca:

Iritații ale căilor respiratorii și a țesutului pulmonar.

Datorită lor se formeză ploile acide.

Împreună cu hidrocarburile sunt la originea ceții de fum « SMOG »

Monoxidul de carbon (CO).

Se formează datorită amestecului bogat.

Poate provoca:

Dureri de cap.

Tulburări de vedere.

Scăderea tonusului muscular.

Axfixieri, iar în cantități mari poate provova moarte.

Alți poluanți.

Alți polunați cum ar fi particulele formate pe bază de diferse combinații ale carbonului se găsesc în mică măsură la motorul pe benzină.

Plumbul, metal greu, considerat ca un poluant, va fi eliminat din compoziția benzinei (eventual înlocuit cu potasiul ).El se depune pe suprafața tratată a catalizatorului și astfel îl face ineficient prin inhibarea reacțiilor chimice.

Statele Unite au fost primele care au reacționat în fața problemelor de poluare produsă de autovehicule.Au definit primele norme contra poluării provenind de la automobile.Europa a urmat Americii impunând norme din ce în ce mai severe, aplicate în țările Comunității Europene.

Evoluția emisiilor de poluanți în funcție de regimul de îmbogățire al motorului.

PPM = părți pe milion.

Ex : 100 ppm de HC indică faptul că pentru o cantitate de 1 milon de particule ( nocive și nenocive ) găsim o cantitate de 100 de particule de HC.

Diagnostic

Catalizatorul nu permite funcționarea motorului cu denzină cu plumb.Plumbul depus în interiorul său diminuează eficacitatea globală a sistemului.

Catalizatorul este dimensionat în raport cu volumul de gaz ce trebuie tratat (funcție de cilindree)și de regimul maxim.

În cazul in care, motorul nu funcționează in parametrii din cauza aprinderii, injecției, cantitatea de poluanți devine foarte importantă, temperatura la nivelul catalizatorului poate atinge 1000 grade ceea ce antrenează distrugerea elementului ceramic.

Putempace diagnosticul catalizatorului prin:

Zgomot ( ceramică dislocuită).

Analiza gazelor de evacuare.

Conformitatea sistemului de injecție și depoluare.

Acum, controlul catalizatorului se face cu motorul cald, la 2500 rot/min și apoi la relanti.

Valorile controlului la 2500 rot/min.

Controlul trebuie făcut cu motorul cald și cu reglarea îmbogățirii activă și fără defecte. .

Reamintim :

Definiția lui Lambda : = 1/ Îmbogățire.

EX : Dozaj de putere = 1/1.25 = 0.83 < 1

Dozaj de randament = 1/0.83 = 1.25 >1

Atunci când este bogat în aer este sărac în benzină și invers.

Valorile controlului la relanti.

Deoarece CO, O2, HC sunt zero sau aproape de zero indică o bună funcționare a motorului.

Întotdeauna trebuie avute în vedere particulritățile fiecărui vehicul.

Câteva exemple de interpretare.

Depoluarea.

Introducere.

Până în zilele noastre sistemele de injecție au evoluat constant..Motivul acestei evoluții îl constituie faptul că poluarea are o mare acoperire în dezbaterile comunității europene și mondiale.De altfel, a avut loc o evoluție rapidă a normelor de poluare, obligând constructorii să facă eforturi mari pentru a-și aduce produsele spre un nivel de poluare care să se apropie de zero în viitorul apropiat.

Definiție.

Este ansamblul substanțelor solide, lichide sau gazoase, care, după nivelul actual al cunoștințelor noastre, sunt considerate ca periculoase pentru sănătatea noastră cât și pentru sănătatea mediului înconjurător.

Putem lua ca exemplu metalele grele (plumb,mercur), dar și produsele de origine chimică (fosfați,nitrați) ca și emisiile de gaze produse de zonele industriale,de automobile sau diversele deșeuri depozitate și mai apoi uitate în natură.

În ceea ce privește sectorul automobilelor, trei principali poluanți au fost recunoscuți ca fiind nocivi și sunt în aceste zile în atenția constructorilor:

Monoxidul de carbon (CO).

Vaporii de benzină sau hidrocarburi nearse (HC).

Oxizii de azot (NOX):

Monoxidul de azot (NO), Dioxidul de azot (NO2 ).

Catalizatorul.

Catalizatorul cu trei căi (sau trifuncțional)

Rolul său este de a asigura transformarea gazelor poluante în gaze inofensive:

și HC.

Reducerea NOx.

Convertizorul catalitic este compus dintr-o carcasă din oțel inoxidabil care este de obicei echipat și cu ecrane termice pentru a proteja șasiul de căldura produsă de reacțiile chimice din interiorul catalizatorului.Carcasa conține de obicei două blocuri ceramice în loc de unul singur care ar fi mai fragil datorită lungimii mai mari.Aceste blocuri ceramice trebuie să stea bine fixate în interiorul carcasei datorită proprietăților casante ale ceramicii.

O sită metalică este montată între blocurile ceramice și carcasă pentru a le menține corect pe poziție și pentru a evita vibrațiile excesive ale blocurilor.

Structura alveolară este echivalentă cu o suprafață de contact a gazului de 2,8 m2 .Din punct de vedere al proprietăților materialului, suprafața tratată este de 2 000 à 5 000 m2 pe bloc ceramic. Ea este acoperită cu un strat subțire de metale prețioase ( Platina, Rohdiu, Paladiu).Acestea amorsează și/sau cresc viteza reacțiilor chimice de oxidare și reducere.

Acest tip de catalizator permite, datoriță reglajului stoichiometric al îmbogățirii, convertirea simultană a trei poluanți (CO, HC, NOx) într-un singur element, de unde vine și numele : Catalizator.

Funcționarea catalizatorului.

Reacțiile chimice care au loc în catalizator sunt posibile în anumite condiții:

Temeratură ( amorsarea catalizatorului ).

Amestec perfect stoichiometric.

Prezența metalelor prețioase care activează reacțiile de oxidare și reducere.

În fucționarea în buclă închisă amestecul este alaternativ bogat și sărac.

La funcționarea cu amestec sărac

Catalizatorul oxidează particulele nearse și stochează excesul de oxigen.

La funcționarea cu amestec bogat:

Catalizatorul reduce NOx și utilizează oxigenul stocat pentru a oxida impuritățile.

Temperatura de funcționare.

Eficacitatea depinde de temperatura de funcționare.Amorsarea se face în jur de 250 °C iar eficacitatea maximă o are la temperaturi mai mari de 450 °C.

Convertizoarele catalitice își pot pierde eficacitatea mai rapid dacă funcționează la o temperatură mai ridicată mult timp.Crește temperatura de amorsare iar coeficientul de convertire scade.

Remarcă : Eficacitatea catalizatorului depinde de îmbogățire.

Procentul de convertire a celor trei poluanți în funcție de îmbogățire.

Efectele asupra catalizatorului.

Un convertor este un element destul de fragil, si poate fi cu ușurință distrus de:

Efecte mecanice.

Efecte temice.

Colmatare.

Efecte mecanice.

Spargerea carcasei cauzată de :

Mișcările coloanei de eșapament.

Șocuri și oboseală termică, variații brutale de temperatură la amorsare sau în decelerație, împroșcarea cu apă, care poate duce la spargerea blocurilor ceramice

Efecte termice.

Topirea datorată temperaturii excesive (T° > 1 000 °C) ca urmare a tratării unei cantități prea mare de poluanți

Evoluția substanțelor active la temperaturi înalte prin migrarea metalului activ în interiorul suportului metalic.

Sublimarea metalului activ la temperatură înaltă.

Vitrificarea substanței active.

Colmatarea

Suprafața activă a convertorului poate fi parțial sau total colmatată, adică acoperită de plumbul care se găsește în benzină.Acest lucru provoacă neutralizarea catalizatorului decoarece gazele nu mai ajung în contact cu metalul activ depus pe suprafața ceramică.Același efect ca și plumbul îl pot avea uleiurile, fosforul și sulfurul.

Remarcă :

O pană de combustibil poate produce supraîncălzirea catalizatorului și distrugerea sa deoarece un ameste foarte sărac provoacă o ardere lentă cu o creștere importantă a temperaturii gazelor de eșapament .

La fel o cantitate pre mare de HC de tratat ( datorată rateurilor de aprindere ) pot duce la distrugerea catalizatorului.

Reaspirarea vaporilor de combustibil.

Canistra cu carbon activ este un fel de « burete » pentru vaporii de benzină și care permite stocarea acestora.

Atunci când condițiile de funcționare ale motorului sunt reunite, calculatorul comandă purjarea canistrei.Fără purjare canistra cu carbon activ s-ar satura iar vaporii s-ar condensa și ar deveni lichizi..

Electrovana de purjare.

Electrovana este comandată prin punere secvențială la masă de către calculator și care face să varieze cantitatea de vapori reciclată.

Condițiile de funcționare ale motorului care duc la purjarea canistrei se găsesc în manualul de reparații..

Diagnostic : Dignosticul mecanic al electrovanei de către calculator nu este pe moment posibilă.Totuși sisteme particulare pentru normeleE.O.B.D sunt în cercetare.

Reaspirarea vaporilor de ulei.

Sistemul de reaspirare a vaporilor de combustibil este în general compus din două circuite distincte.

Circuitul amonte de clapeta de accelerație ( sarcini medii și mari ) :vaporii sunt reaspirați de depresiunea din canalizația de aer.

Circuitul aval de calpeta de accelerație ( relanti și sarcini mici ) : vaporii sunt reaspirați de represiunea dintre motor și clapeta de accelerație.

EOBD (European on Board Diagnostics).

Norma EOBD.

Vehiculele care răspund normelor de poluare EURO 2000 (EURO III) sunt echipate cu sistem de auto-diagnoză EOBD.Această nouă normă este luată direct dintr-o lege și care a fost aplicată în Europa.

Aceste vehicule diferă de cele EURO 96 ( EURO II) prin următoarele:

Motoarele au un grad mai mare de depoluare iar pentru a satisface normele EURO III gradul de poluare a fost redus cu 50% față de EURO II

Calculatoarele sunt capabile să detecteze orice anomalie care ar duce la o emisie de poluanți superioară normei.Calculatorul are strategii speciale de control al organelor de depoluare.

În momentul în care o anpmalie provoacă o poluare excesivă, se aprinde un martor pe tabloul de bord (martorul MIL Malfunction Information Light sau martorul EOBD).

Acest martor indică șoferului faptul că autovehiculul trebuie să ajungă la service ( Încppând cu 1 Ianuarie 2000, nerepararea defecțiunii care a dus la aprinderea martorului poate fi sancționată.Pliția poate controla buna funcționare a injecției prin priza EOBD, cu protocolul EURO 2000, comun la toate vehiculele)

Diferența între valorile limită și pragul de poluare EOBD

Valorile limită indică valorile date de normă.

Pregul de poluare EOBD reprezintă valorile pentru care calculatorul de injecție trebuie să detecteze o poluare.Adică, cu ocazia unui control specific, dacă emisiile de gaze poluante depășește pragul maxim, calculatorul declară o pană cu sau fără aprinderea martorului.

Prezentarea sistemului EOBD.

Pentru a înțelege funcționarea sistemului EOBD, vom impărți studiul în patru părți.

1 Gestionarea panelor EOBD.

2 Diagnosticul rateurilor de ardere.

3 Diagnosticul sondei lambda amonte.

4 Diagnosticul catalizatorului.

Gestionarea defectelor electrice obișnuite și gestionarea defectelor EOBD.

Gestionarea defectelor EOBD nu înlocuiește ci vine în completarea gestionării defectelor electrice tradiționale.Defectele prezente și defectele memorizate ca și gestiunea modurilor degradate nu sunt modificate de gestionarea EOBD

Pentru a răspunde la normele EOBD următoarele puncte sunt obligatorii:

Aprinderea martorului MIL (Malfunction information Light) pentru toate defectele care duc la o depășire a pragului de poluare EOBD.

Memorarea defectelor EOBD.

Memorarea parametrilor motor la detectarea defectului memorat EOBD (freeze frame).

Determină clipirea martorului MIL pentru rateuri de ardere importante (Misfire) care pot distruge catalizatorul

Diagnosticul luat în considerare de gestiunea defectelor EOBD.

Diagnosticul funcțional al catalizatorului.

Diagnosticul al sondei lambda amonte.

Diagnosticul rateurilor de combustie cu două nivele de detecție :

Detecția rateurilor de combustie slabe.

Detecția rateurilor de combustie ce pot antrena distrugerea catalizatorului.

Diagnostic luat în considerare de gestiunea defectelor electrice.Diagnosticul componentelor tradiționale.

Termeni specifici gestionării defectelor.

Definiția unui rulaj.

Un rulaj este detectat atunci când sunt îndeplinite următoarele condiții :

Demarajul motorului.

Faza de rulaj în timpul căreia diagnosticul este considerat făcut.

Tăierea contactului.

Definiția unui Warm-up.

Un Warm-up este detectat dacă următoarele două condiții sunt îndeplinite:

Temperatura apei trebuie să fi crescut cu aproximativ 22°C față de temperatura avută la pornirea motorului.

Temperatura apei trebuie să crească la o valoare de aproximativ 70 °C.

Definiția tramei memorizate (Freeze frame).

Trama memorizată (freeze frame) este o zonă de memorie în care putem face o « fotografie » a contextului la momentul la care pana EOBD a fost memorizată.

Există o singură zonă de memorie pentru toate defectele.

Prima pană își ia locul în memorie și ea nu poate fi scoasă decât de o pană de prioritate mai mare.

Definiția Matricii de inhibiție.

Matricea de inhibiție autorizează sau nu luarea în considerare a defectelor valide, pentru cele patru diagnostice funcționale, dacă alte defecte care pot introduce erori sunt prezente..

Definiția unui defect valid.

Defectele valide sunt definite plecând de la defectele prezente.Ele sunt intermediare între defectele prezente și contorul defectelor OBD.Ele sunt contabilizate o singură dată pe rulaj.Toate defectele valide sunt puse la zero după tăierea contactului.

Principiu de funcționare a gestionării defectelor EOBD.

Strategia de diagnostic EOBD.

Diagnosticul rateurilor de ardere și diagnosticul electric este făcut permanent.

Celelalte organe de depoluare sunt testate o singură dată pe rulaj ( diagnosticul nu este permanent).Totuși aceste secvențe de test nu au loc întotdeauna.Vehiculul trebuie să ruleze în anumite condiții pentru a se putea face un diagnostic:

Condiții de temperatură.

Condiții de viteză.

Temporizare după pornire.

Condiții motor (Presiune colector, regim, poziție clapetă accelerație,….).

Declararea panelor EOBD.

Dacă calculatorul detectează o pană validă timp de trei rulaje consecutive, atunci :

O pană EOBD este memorizată.

Se cere aprinderea martorului MIL.Această cerere va fi luată în considerare numai dacă pana considerată este autorizată pentru aprinderea martorului.

O tramă de parametrii motor este memorizată în momentul detectării defectului (freeze frame).

Ștergerea defectelor EOBD.

Pentru stingerea martorului MIL, nu trebuie detectată aceeași pană validă timp de trei rulaje consecutive.

Pentru a repune la zero defectele EOBD ( defect pe dispozitivul de diagnostic ) memorizate, nu trebuie detectată pana validă timp de 40 de warm-up consecutive .

Defectul rateurilor de combustie care pot distruge catalizatorul, nu duc la memorarea de defect EOBD.Nu provoacă decât aprinderea intermitentă a martorului MIL.Atunci când defectul dispare martorul se stinge.

Condiții de aprindere a martorului EOBD .

Dacă la punerea contactului, temperatura apei, aerului sau a presiunii din colector sunt în afara anumitor plaje de valori, atunci diagnosticul funcțional la catalizatorului, a sondei de oxigen și detectarea rateurilor de ardere un vor fi autorizate până la următoarea punere a contactului.

Dacă calculatorul detectează o pană la captorul de temperatură apă, aer sau presiune colector, diagnosticul nu este autorizat.

Dacă sonda de oxigen amonte este defectă, diagnosticul catalizatorului un pote fi făcut.

Diagnosticul funcțional al sondei de oxigen și a catalizatorului nu pot fi făcute niciodată în același timp.

Dacă diagnosticul sondei de oxigen și a catalizatorului sunt în curs, purjarea canistrei este închisă iar adaptivii sunt blocați la ultima lor valoare.

Diagnosticul rateurilor de ardere.

Scopul diagnosticului rateurilor de ardere.

Detectarea rateurilor de ardere trebuie să permită :

De a repera o disfuncționalitate, care poate o depășire a pragurilor de poluare EOBD.

De a alerta o disfuncționalitate, care antreneză o distrugere a catalizatorului.

Principiul detectării rateurilor de ardere.

C : Cuplu.

T : Timp.

S : Prag de detecție.

R : Rateuri detectate.

Calculatorul vede în permanență regularitatea semnalului volantului motor.Rateurile de ardere provoacă un aciclism motor și antrenează o scădere a cuplului.Turația motorului nu este regulată.Observarea unei perturbații a semnalului volant ( mărire a perioadei ) permite observarea unei arderi defectuoase.

Observație: Pragul de detectare este adaptat unui punct de funcționare « presiune și regim »al motorului.Acest diagnostic este făcut practic în continuu pe ansamblul rulajului.Nerealizarea sa sau recunoșterea unor rateuri de ardere antrenează inhibarea altor diagnostice EOBD.

Acest diagnostic permite distingerea a două tipuri de defect :

Rateurile de combustie slabe care antrenează o depășire a pragului de poluare EOBD.Ele provoacă aprinderea martorului EOBD dacă detectarea defectului este efectuată în trei rulaje consecutive

Rateurile de combustie puternice antrenează distrugerea catalizatorului.Ele provoacă o aprindere intermitentă și imediată a martorului EOBD.

Diagnosticul sondei Lambda amonte.

Scopul diagnosticului sondei de oxigen amonte.

Diagnosticul funcțional al sondei de O2 amonte trebuie să detecteze o defecțiune care ar putea provoca o depășire a pragului de poluare EOBD.

Principiul diagnosticului sondei de oxigen .

Defectele sondei de O2 sunt de două tipuri :

Degradarea mecanică a componentelor ( spargere, tăierea firului ) care se traduce printr-o pană electrică.

Degradarea chimică a componentelor care duce la o mărire a timpului de răspuns a sondei și care se traduce printr-o perioadă de trecere de la tensiune mică la tensiune mare crescută.

Diagnosticul sondei de oxigen amonte.

Detectarea panei.

Sonda O2 este declarată defectă dacă perioada sa medie de răspuns depășește pragul EOBD.Ea provoacă aprinderea martorului EOBD ( MIL ) .

Test static al sondei de oxigen.

Pe anumite calculatoare, este posibilă efectuarea unui test static al sondei de oxigen amonte cu ajutorul trusei de diagnostic.

Diagnosticul catalizatorului.

Scopul diagnosticului catalizatorului.

Diagnosticul funcțional al catalizatorului trebuie să permită detectarea unei disfuncțiuni care ar putea duce la depășirea pragului de poluare a normei EOBD.

Principiul diagnosticării catalizatorului.

Capacitatea de stocare a oxigenului de către catalizator este indicatorul stării sale.Atunci când catalizatorul îmbătrânește, capacitatea sa de stocare a oxigenului scade ca și capacitatea sa de a depolua.

Principiul constă în creerea de variații importante ale îmbogățirii,în scopul umplerii cu oxigen a catalizatorului.

Dacă catalizatorul este bun, va absorbi oxigenul iar tensiunea furnizată de sonda de oxigen aval va rămâne constantă.

Dacă este uzat, oxigenul nu va mai putea fi stocat, iar acest lucru va antrena o variație a tensiunii în sonda de oxigen aval.Cu cât catalizatorul este mai uzat cu atât oscilația va fi mai importantă.