Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul...

27
Cuprins 1.1 Introducere ............................................................................................................................. 2 1.1.1 Istoricul injecţiei de combustibil ....................................................................................... 3 1.2 Sistemul de management al motorului M-Motronic .............................................................. 3 1.2.1 Prezentare generală ............................................................................................................ 3 1.2.2 Funcţiile sistemului............................................................................................................ 4 1.2.3 Sistemul de alimentare....................................................................................................... 5 1.2.4 Pompa de combustibil electronică ..................................................................................... 6 1.2.5 Filtrul de combustibil......................................................................................................... 6 1.2.6 Magistrala de combustibil ................................................................................................. 6 1.2.7 Regulatorul de presiune pentru combustibil ...................................................................... 7 1.2.8 Alternatorul de unde de presiune ....................................................................................... 8 1.2.9 Injecţia de combustibil....................................................................................................... 8 1.2.10 Formarea amestecului ................................................................................................. 10 1.2.11 Circuitul de înaltă tensiune .......................................................................................... 10 1.2.12 Datele de funcţionare achiziţionate ............................................................................. 12 1.2.13 Compoziţia amestecului .............................................................................................. 16 1.2.14 Detonaţia ..................................................................................................................... 17 1.2.15 Temperaturile motorului şi aerului de admisie............................................................ 18 1.2.16 Tensiunea din baterie .................................................................................................. 18 1.3 Procesarea datelor ................................................................................................................ 18 1.3.1 Procesarea semnalelor de sarcină .................................................................................... 18 1.4 Condiţii de operare ............................................................................................................... 20 1.4.1 Pornire ............................................................................................................................. 20 1.4.2 Faza post pornire ............................................................................................................. 20 1.4.3 Faza de încălzire .............................................................................................................. 20 1.4.4 Compensarea regimurilor tranzitorii................................................................................ 21 1.4.5 Controlul excesului de aer ............................................................................................... 22 1.4.6 Controlul emisiilor de evaporare ..................................................................................... 23 1.4.7 Controlul detonaţiei ......................................................................................................... 23 1.4.8 Controlul presiunii de supraalimentare............................................................................ 23 1.4.9 Limitarea turaţiei motorului şi a vitezei automobilului ................................................... 24 1.4.10 Recircularea de gaze arse ............................................................................................ 24 1.4.11 Fazele de distribuţie variabile...................................................................................... 25 1.4.12 Galeria de admisie cu geometrie variabilă .................................................................. 25 1.5 Diagnosticarea integrată....................................................................................................... 26 1.5.1 Procedura de diagnostic ................................................................................................... 26 1

Transcript of Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul...

Page 1: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Cuprins

1.1 Introducere ............................................................................................................................. 2 1.1.1 Istoricul injecţiei de combustibil ....................................................................................... 3

1.2 Sistemul de management al motorului M-Motronic .............................................................. 3 1.2.1 Prezentare generală ............................................................................................................ 3 1.2.2 Funcţiile sistemului............................................................................................................ 4 1.2.3 Sistemul de alimentare....................................................................................................... 5 1.2.4 Pompa de combustibil electronică ..................................................................................... 6 1.2.5 Filtrul de combustibil......................................................................................................... 6 1.2.6 Magistrala de combustibil ................................................................................................. 6 1.2.7 Regulatorul de presiune pentru combustibil ...................................................................... 7 1.2.8 Alternatorul de unde de presiune....................................................................................... 8 1.2.9 Injecţia de combustibil....................................................................................................... 8 1.2.10 Formarea amestecului ................................................................................................. 10 1.2.11 Circuitul de înaltă tensiune.......................................................................................... 10 1.2.12 Datele de funcţionare achiziţionate ............................................................................. 12 1.2.13 Compoziţia amestecului .............................................................................................. 16 1.2.14 Detonaţia ..................................................................................................................... 17 1.2.15 Temperaturile motorului şi aerului de admisie............................................................ 18 1.2.16 Tensiunea din baterie .................................................................................................. 18

1.3 Procesarea datelor ................................................................................................................ 18 1.3.1 Procesarea semnalelor de sarcină .................................................................................... 18

1.4 Condiţii de operare............................................................................................................... 20 1.4.1 Pornire ............................................................................................................................. 20 1.4.2 Faza post pornire ............................................................................................................. 20 1.4.3 Faza de încălzire .............................................................................................................. 20 1.4.4 Compensarea regimurilor tranzitorii................................................................................ 21 1.4.5 Controlul excesului de aer ............................................................................................... 22 1.4.6 Controlul emisiilor de evaporare ..................................................................................... 23 1.4.7 Controlul detonaţiei ......................................................................................................... 23 1.4.8 Controlul presiunii de supraalimentare............................................................................ 23 1.4.9 Limitarea turaţiei motorului şi a vitezei automobilului ................................................... 24 1.4.10 Recircularea de gaze arse ............................................................................................ 24 1.4.11 Fazele de distribuţie variabile...................................................................................... 25 1.4.12 Galeria de admisie cu geometrie variabilă .................................................................. 25

1.5 Diagnosticarea integrată....................................................................................................... 26 1.5.1 Procedura de diagnostic................................................................................................... 26

1

Page 2: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Sisteme de injecţie la motoare cu aprindere prin scânteie

1.1 Introducere

Sistemele de injecţie cu benzină reprezintă o variantă alternativă la sistemul de alimentare cu

carburaţie. Acestea fac ca benzina să fie introdusă în cilindru prin intermediul unor injectoare, fie într-

un punct central, fie separat pentru fiecare cilindru în poarta supapei. Iniţial au fost realizate două

subsisteme independente de alimentare şi aprindere care controlau parametrii individuali complet

independent şi care nu schimbau informaţii între ele. Aceasta făcea ca eventualele cerinţe

contradictorii ale celor două sisteme să nu poată fi rezolvat decât în interiorul sistemului. În prezent

există sisteme care permit controlul combinat al celor două procese, cum ar fi MOTRONIC.

Din istoricul sistemelor de injecţie se menţionează: D Jetronic 1967-1979, K Jetronic 1973-1995,

LH Jetronic 1981-1998, KE Jetronic 1982-1996, Mono Jetronic 1987-1997, sisteme combinate de

injecţie cu aprindere M- Motronic KE Motronic Mono Motronic.

Sisteme de injecţie care utilizează principiul injecţiei continue

Sistemul K Jetronic este de tip mecanic hidraulic şi a fost utilizat din 1973 până în 1995.

Acesta debitează combustibil în raport cu cantitatea de aer admisă se poate introduce şi o sondă

lambda pentru a face controlul injecţiei în buclă închisă.

Sisteme cu injecţie intermitentă

Sistemul L Jetronic este un sistem de injecţie de benzină cu comandă electronică bazat pe

tehnologia analogică care injectează combustibil în mod intermitent în raport cu aerul care este aspirat

în motor, turaţia acestuia şi un număr de variabile de acţionare. Pornind de la varianta L3 este utilizată

tehnologia digitală. De la varianta LH se utilizează un anemometru cu fir cald pentru definirea

debitului de aer aspirat. Sistemele de tip Motronic realizează un management combinat al injecţiei de

benzină şi al aprinderii.

2

Page 3: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.1.1 Istoricul injecţiei de combustibil

Istoricul injecţiei de benzină se extinde pe o perioadă de mai mult de 100 de ani. Primele elemente

pentru aceasta au fost fabricate în 1898 după care apariţia carburatoarelor a condus la încetarea

fabricaţiei. Bosch a început studiul asupra pompelor de injecţie de benzină în 1912. Primul motor cu

injecţie de avion care a fost echipat cu injecţie de benzină a fost realizat în 1937 şi aceasta a fost

generată de problemele legate de îngheţarea carburatorului şi de pericolele legate de incendii.

În 1952 a apărut primul sistem de injecţie standard pentru un automobil MERCEDES. În 1967

a apărut primul sistem controlat electronic D-Jetronic.

În 1973 a apărut sistemul controlat de debitul de aer L Jetronic în acelaşi timp cu sistemul K

Jetronic care va fi controlat mecanic şi hidraulic. În 1976 sistemul K Jetronic a fost primul sistem care

a încorporat un sistem de control în circuit închis cu sondă Lambda.

În 1979 este marcat de introducerea unui nou sistem. Motronic care face procesarea mai

multor funcţii ale motorului. Sistemul combină varianta L Jetronic cu un sistem de control al injecţiei

bazat de o hartă de control al injecţiei. În 1982 a apărut sistemul K Jetronic care va fi extins cu un

sistem de control în circuit închis cu sondă lambda. Aceste elemente au fost reunite în sistemul Bosch

Mono Jetronic în 1987.

1.2 Sistemul de management al motorului M-Motronic

1.2.1 Prezentare generală

Sistemul M-Motronic combină toate sistemele de control electronic ale motorului într-o singură

unitate de control (ECU, Electronic Unit Control) care la rândul ei va declanşa sistemele de control ale

motorului cu aprindere prin scânteie. Senzorii vor fi montaţi pe motor pentru a aduna informaţii cu

ajutorul circuitelor de intrare de la:

Aprindere – poziţia arborelui cotit –viteza automobilului

Selectarea treptei de viteză- controlul transmisiei –aerul condiţionat etc.

Alte mărimi care se preiau includ:

Tensiunea în baterie;temperatura motorului;temperatura aerului admis;debitul de aer;

poziţia clapetei obturatoare; sonda lambda; senzorul de detonaţie; turaţia motorului.

Circuitele de intrare furnizează informaţii asupra condiţiilor momentane de operare ale

motorului, care servesc ca bază pentru comenzile care vor fi transmise de la ECU către elementele de

control final ale operării motorului. Sistemul combină injecţia de combustibil, pregătirea unui amestec

3

Page 4: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

de bună calitate şi un avans corect la scânteie pentru a oferi un suport viabil pe tot domeniul de sarcini

şi turaţii întâlnite.

1.2.2 Funcţiile sistemului

Funcţia principală a sistemului este cea legată de controlul proceselor de aprindere şi de injecţie de

combustibil. De asemenea există şi o serie de funcţiuni auxiliare cerute de funcţionarea motorului şi

eventual de legislaţiile ţărilor în care aceasta este utilizată. Aceste elemente suplimentare includ:

controlul ralantiului, controlul cantităţii de oxigen, controlul elementelor vaporizate din

rezervor, controlul detonaţiei, controlul gazelor arse recirculate, controlul injecţiei de aer

secundar pentru reducerea admisiilor de HC.

Sistemul poate fi extins pentru a putea face faţă la o serie de cerinţe speciale cerute de

producători de automobile prin includerea următoarelor facilităţi: controlul în buclă deschisă al

turbosuflantei,controlul axei cu came pentru obţinerea unei reduceri suplimentare a consumului

de combustibil,controlul detonaţiei funcţie de turaţia motorului pentru protecţie motorului şi

vehiculului.

Acest sistem poate prelua şi activităţi de control al vehiculului. De exemplu poate prelua

împreună cuc sistemul momentului în timpul schimbului de trepte sau cu sistemul ABS pentru a oferi

control asupra tracţiunii. În figura 1 este prezentat schematic un sistem complet de control al

motorului. M-Motronic. Elementele sale componente sunt:

Figură 1 Schema une instalaţii Motronic

4

Page 5: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Elementele componente din imagine sunt: 1. Recipient pentru carbon 2.supapă de închidere 3.

supapă de purjare a recipientului 4. Regulator de presiune al combustibilului 5. Injector 6. Actuator de

presiune 7. Bobină de aprindere 8. Senzor de fază 9. Pompă pentru aerul secundar 10 Supapă pentru

aerul secundar 11 Debitmetru de aer 12 Unitate electronică de control 13 Senzor de deschidere a

clapetei obturatoare. 14. Actuator de ralanti 15. Senzor de temperatură a aerului 16. Supapa de gaze

arse recirculate 17. Filtru de combustibil 18. Senzor de detonaţie 19. Senzor de turaţie 20. Senzorul de

temperatură al motorului 21. Sondă lambda 22. Interfaţa de diagnosticare 23. Lampa de diagnosticare

24. Senzor de presiune diferenţială 25. Pompă electrică de combustibil.

1.2.3 Sistemul de alimentare

Figură 2 Sistemul de alimentare cu combustibil

Sistemul de alimentare trebuie să fie capabil ca să răspundă la alimentarea o cantitate de

combustibil pentru orice sarcină şi turaţie a motorului. Pompa electrică aduce combustibilul din

rezervor printr-un filtru şi o introduce într-o rampă de distribuţie cu injectare electromagnetică.

Acestea vor injecta cantitatea de combustibil necesară în stare precis măsurate. Excesul de combustibil

se întoarce înapoi printr-un regulator de presiune. Regulatorul de presiune foloseşte în general

presiunea din galeria de admisie ca referinţă. Această referinţă este utilizată în combinaţie cu debitul

constant de combustibil prin conducta de combustibil şi aer şi efect de răcire pentru evitarea vaporilor.

Ca rezultat există o diferenţă de presiune relativ constantă de 300 kPa. Se pot introduce şi atenuatori

de presiune pentru a reduce oscilaţiile din conducte.

5

Page 6: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.2.4 Pompa de combustibil electronică

Această pompă alimentează continuu combustibil din rezervor. Poate fi instalată în rezervor sau în

linie cu rezervorul, în afara lui. În general, pompele vor fi integrate cu ansamblul de rezervor de

combustibil şi includ şi un sistem de amestecare care elimină vaporii din zona de retur. Dacă pompa

este situată în afara rezervorului se poate introduce şi o pompă suplimentară pentru o creştere

adiţională de presiuni. Debitul livrat este superior celui cerut pentru a asigura permanent presiunea

necesară. Pompa se află sub controlul ECU şi are un circuit de siguranţă pentru oprirea acesteia atunci

când motorul este oprit.

Figură 3 Pompa de injecţie de benzină

Pompa de alimentare este compusă din ansamblul pompă şi motorul electric plus carcasele.

Ele sunt asamblate împreună într-o singură carcasă care este imesată în fluid. Aceasta va fi introdusă

în combustibil unde va fi şi răcită de acesta, iar pericolul de incendiere este redus, neexistând amestec

inflamabil.Există mai multe tipuri constructive de pompă, în general volumice sau centrifugale. Cele

centrifugale au avantajul că sunt mai puţin zgomotoase.

1.2.5 Filtrul de combustibil

Contaminarea combustibilului poate aduce prejudicii atât pentru regulatorul de presiune, cât şi pentru

injectoare. De aceea este instalat un filtru după pompa de benzină. Acesta este de tip filtru cu hârtie şi

conţine o hârtie filtrantă cu trecere de 10 μm.

1.2.6 Magistrala de combustibil

Combustibilul curge prin magistrala de combustibil de unde va fi distribuit în mod egal la toate

injectoarele. Acestea sunt montate pe magistrală, care mai conţine şi un regulator de presiune şi,

uneori, un atenuator de unde de presiune. Dimensiunea magistralei este funcţie de numărul de cilindrii

6

Page 7: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

şi cantitatea de combustibil injectată ca să poată răspunde prompt la schimbările de debit care poate fi

livrat. În raport de cerinţă aceasta poate fi realizată din oţel, aluminiu sau plastic. Magistrala principală

poate include şi o supapă de răsuflare.

1.2.7 Regulatorul de presiune pentru combustibil

Figură 4 Regulstorul de presiune pentru combustibil

Cantitatea de combustibil injectată trebuie să fie determinată numai prin durata de injecţie. De

aceea este necesar ca diferenţa dintre presiunea combustibilului din magistrală şi presiunea din galeria

de admisie să rămână constantă. Aceasta înseamnă că este necesară reglarea presiunii din conductă

funcţie de cea din galeria de admisie. Rolul regulatorului este acela de reglare a presiunii prin

returnarea în rezervor a unei cantităţi de combustibil dacă presiunea este prea mare. În general acesta

este aşezat la capătul opus admisiei de combustibil pentru a nu interfera cu admisia. De asemenea,

acesta poate fi montat pe linia de retur.

Din punct de vedere constructiv acesta este un regulator de suprapresiune controlat de o

diafragmă. Un arc controlează diferenţa de presiune dintre presiunea combustibilului şi cea din galeria

de admisie. Dacă presiunea din rampa de combustibil este mai mare decât cea prescrisă (arc +galerie)

se deschide un orificiu care va permite combustibilul să treacă spre retur.

7

Page 8: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.2.8 Alternatorul de unde de presiune

Figură 5 Atenuatorul de presiune

Ciclurile alternative de descărcare ale injectoarelor conduc spre o variaţie a presiunii din

conducta principală cu efecte negative asupra procesului de injecţie. În anumite situaţii nefavorabile de

montaj ale pompei electrice se pot transmite vibraţii către corpul automobilului care pot genera

zgomote. Acestea se pot reduce cu ajutorul unor atenuatoare de vibraţii cu construcţie similară cu cea a

regulatorului de presiune. Arcul de lucru este predimensionat astfel ca să se ridice odată ce s-a atins

presiunea de lucru. La o creştere suplimentară a presiunii arcul îţi măreşte săgeata realizând un spaţiu

tampon ce atenuează unde de presiune.

1.2.9 Injecţia de combustibil

Cerinţele legate de o funcţionare lină şi emisii scăzute pentru automobile au făcut necesară

realizarea unui amestec de bună calitate pentru fiecare ciclu în parte. Cantitatea de combustibil

injectată trebuie să fie dozată precis în raport cu cantitatea de aer aspirată. Momentul precis al injecţiei

este important pentru această situaţie. De aceea la fiecare cilindru se află montat un injector

electromagnetic, care va livra o cantitate măsurată de combustibil spre supapa de admisie, eliminând

astfel condensarea acestuia de-a lungul pereţilor pentru a păstra un exces de aer în limite strânse.

Deoarece în aspiraţie se găseşte numai aer, galeria de admisie poate fi optimizată din punct de vedere

al umplerii.

1.2.9.1 Injectorul electromagnetic

Injectorul electromagnetic conţine o armătură de solenoid montate pe un arc de tip supapă şi nu o

mişcare bine determinată în interiorul corpului. Atunci când este închis, acul este apăsat pe sediu şi

circuitul hidraulic este închis. Atunci când sistemul de control transmite un semnal către înfăşurarea

solenoidului armătura acestuia ridică arcul cu 60-100 μm şi se poate realiza injecţia de combustibil.

8

Page 9: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Timpul de răspuns este situat între 1.5-18 ms la o frecvenţă de control de 3… 125 Hz funcţie de tipul

de injecţie şi de condiţiile de funcţionare.

Există două tipuri de variante de injector utilizate.

Figură 6 Injectoare electromagnetice

Injector cu alimentare pe sus (top feed injector)

Combustibilul intră în acest tip de injector prin partea de sus şi curge pe axa sa verticală. Acest tip este

montat într-o construcţie specială aflată în conducta magistrală. Etanşarea realizată de un inel aflat în

partea superioară iar tot ansamblul este blocat cu o clamă. Partea de jos este montată în galeria de

admisie.

Injector alimentat pe jos (bottom feed injector)

Injectorul cu alimentare pe jos este integrat în ansamblul de conuctă magistrală, unde este imersat

constant în lichidul care curge. Combustibilul intră prin lateral. Întreg sistemul este montat pe galeria

de admisie. Această variantă constructivă oferă mai multe avantaje: o bună pornire şi un bun răspuns

la modificările de regim şi o construcţie cu o înălţime mai redusă.

9

Page 10: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.2.10 Formarea amestecului

Figură 7 Elemente de formare a amestecului

Se pot utiliza mai multe variante de distribuţie a combustibilului pentru a satisface cerinţele

efective de atomizare necesare pentru a asigura o omogenizare bună a amestecului şi pentru a nu lăsa

ca o parte din combustibil să se condenseze pe galerie. Orificiul de descărcare al combustibilului este

calibrat în mod special pentru a permite obţinerea acestor cerinţe. Se pot utiliza variante cu un singur

orificiu, cu mai multe orificii, cu jet conic sau alte variante pentru a obţine efectul dorit. O altă variantă

utilizată este aceea de a atrage aer în calea combustibilului pentru a realiza o mai bună pulverizare.

Această variantă introduce aer prin zona de combustibil pentru a fi antrenat de acesta şi a sprijini

injecţia. În figura de mai sus sunt prezentate mai multe variante pentru injecţia de combustibil,

respectiv cu inel de combustibil, cu un singur orificiu de injecţie şi alte variante.

1.2.11 Circuitul de înaltă tensiune

Circuitul de înaltă tensiune generează curentul de înaltă

tensiune necesar pentru scânteie şi apoi îl distribuie spre bujie la

momentul oportun. Circuitul Motronic de înaltă tensiune poate fi

realizat funcţie oricare din opţiunile de proiectare:

Circuit de înaltă tensiune cu o singură înfăşurare

de aprindere, o singură treaptă de putere şi un distribuitor de

înaltă tensiune (distribuitor rotativ)

Circuit de înaltă tensiune cu o singură înfăşurare

şi un circuit de ieşire pe fiecare cilindru (distribuţie staţionară)

10

Page 11: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Circuit de înaltă tensiune cu o dublă înfăşurare şi o singură ieşire pentru fiecare doi

cilindri (distribuţia staţionară)

Bobina de aprindere

Rolul acesteia este de a stoca energia electrică pe care o descarcă în timpul producerii scânteii.

Ea funcţionează conform legilor inducţiei şi este compusă din două înfăşurări de cupru cu raportul de

tensiuni este legat de raportul dintre numărul de spire al celor două înfăşurări. Bobinele moderne

constau în plăci combinate pentru a forma un circuit feros închis într-o carcasă de plastic. În exterior

se găseşte circuitul secundar, iar între ele se găseşte o răşină epoxidică care asigură izolarea între ele.

Modul de proiectare este legat de o aplicaţie individuală.

Ruptoarele

Ruptoarele anterioare erau de tip mecanic ele întrerupând şi reactivând circuitul ele realizând

variaţia de tensiune care generează inducţia în bobină. În plus aceasta va trebui să limiteze atât

curentul în primar cât şi cel din secundar. Acestea sunt necesare pentru a proteja sistemul şi pot fi

interne sau externe.

Generarea de curent de înaltă tensiune

Sistemul de control electronic ECU activează acest sistem de generare a tensiunii într-o

perioadă de timp determinată. În acesta, curentul din primar creşte la o anumită intensitate. Acest nivel

determină nivelul de energie stocată în sistem. În momentul în care se aşteaptă scânteia a curentul se

întrerupte. Din această cauză apare inducţia în secundar. Potenţialul tensiunii secundare depinde de un

număr de factori. Aceasta include cantitatea de energie stocată în sistemul de aprindere, capacitatea

înfăşurărilor şi raportul de transformare. Ceea ce livrează bobina secundară trebuie să fie mai mult

decât ce cere bujia necesar pentru a declanşa aprinderea.

Distribuirea scânteii

Distribuirea scânteii prin sisteme rotative este realizată la sistemele clasice cu ajutorul unui

sistem mecanic. La varianta M-Motronic foloseşte sisteme mecanice, care sunt mult simplificate

deoarece multe din funcţiile acestuia sunt preluate de elemente electronice. Distribuitorul are

următoarele componente:Capac izolat – capăt de distribuţie cu terminale de descărcare – rotorul cu

rezistorul de suprimare – apărătoarea de suprimare a interferenţei. Distribuitorul este montat direct pe

axul cu came. În general se poate folosi un singur distribuitor până la 6 cilindri, dar la 8 cilindri sunt

necesare 2 distribuitoare.

Conectoare şi eliminatori de interfaţă

Cablurile care transmit curentul de înaltă tensiune trebuia să transmită aceasta fără a avea

pierderi pe traseu. De aceea ele trebuie să fie puternic izolate şi de lungime scurtă. Un impuls de

tensiune de descărcare puternică reprezintă o sursă importantă de interferenţă radio. Vârfurile curente

asociate cu descărcarea sunt limitate de rezistori de suprimare care vor fi aşezaţi cât mai aproape de

sursă, uneori chiar în conectorul pentru bujie. De menţionat că introducerea acestor rezistori va creşte

pierderea pe circuit.

11

Page 12: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.2.11.1 Bujia

Bujia este piesa care generează scânteia pentru

aprinderea amestecului combustibil. Aceasta este izolată cu

ceramică care are doi conductori care pătrund în camera de

ardere. La apariţia unei diferenţe de potenţial ridicat, gazul

din camera de ardere, care este conducător, este străpuns şi

între cei doi electrozi apare o scânteie electrică. Diferenţa

de potenţial cerută depinde de diferenţa între electrozi,

geometria acestora, presiunea din camera de ardere şi

punctul de aprindere.Electrozii bujiei nu sunt supuşi uzurii,

aşa că sistemul de aprindere trebuie să ofere o diferenţă de

potenţial necesară declanşării scânteii.

1.2.12 Datele de funcţionare achiziţionate

Una din cele mai importante variabile utilizate pentru

determinarea cantităţii de combustibil injectate este sarcina.

Sistemul Motronic utilizează următoarele date pentru a

defini sarcina: senzorul de debit de aer, anemometrul cu fir

cald pentru debitul de aer, senzor de presiune pe galerie şi

senzor pentru poziţia clapetei obturatoare. În sistemele

Motronic senzorul de clapeta obturatoare este utilizat ca al

doilea senzor suplimentând un senzor din cele de mai sus.

Este de asemenea utilizat ca senzor principal în anumite

situaţii.

Senzorul de debit de aer

Senzorul de debit de aer este aflat între filtrul de aer şi clapete obturatoare unde se poate

determina debitul de aer [m3/h] al aerului aspirat în motor. Forţa cu care acţionează debitul de aer

12

Page 13: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

acţionează asupra unui arc pe care îl deformează şi este monitorizat de un potenţiometru.Tensiunea

este preluată de unitatea centrală şi comparată cu cea iniţială. De asemenea se mai preia şi temperatura

pentru a realiza corecţia necesară. Pentru a evita pulsaţiile se prevede şi o contraaripă cu un volum de

atenuare. Debitmetru se găseşte şi în componenţa altor sisteme, cum ar fi M-Motronic şi L-Jetronic.

Debitmetru de aer

Anemometrele cu fir cald şi cele cu film cald sunt amândouă cu senzor de tip termic. Ele vor fi

instalate între filtrul de aer şi clapeta obturatoare, unde vor măsura debitul de aer [kg/h]. Principiul de

funcţionare este acelaşi: un circuit electric va căuta să încălzească elementul metalic (firul sau filme) şi

să menţină temperatura acestuia constantă. Cantitatea de curent electric necesară pentru încălzire este

indice al debitului de aer care circulă prin galeria de admisie. Acest sistem preia automat variaţiile de

densitate.

Anemometre cu fir cald

Elementul activ (cel care este încălzit) este un fir de platină de 70 μm. Un semnal de

temperatură este integrat cu anemometru pentru a compensa variaţia temperaturii aerului. Principalele

componente în circuitul de control sunt o punte de măsură şi un amplificator. Elementul cald şi

senzorul de temperatură al aerului acţionează ca rezistoare active în punte. Curentul de încălzire

13

Page 14: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

generează o tensiune proporţional cu debitul de aer, care va fi transmis la unitatea centrală. Pentru a

preveni o alunecare (modificare a caracteristicilor de transfer de căldură) generată de depozitele de

elemente de contaminare de pe firul de platină, acesta va fi încălzit până la o temperatură de ardere

pentru o secundă după ce motorul s-a oprit.

Anemometrul cu film cald

Elementul încălzit pe acest tip de anemometru este o rezistenţă dintr-un film de platină. Acesta

este localizat pe o plăcuţă ceramică cu alte elemente pe un circuit punte. Separarea dintre încălzitor şi

elementul sensibil uşurează proiectarea circuitului de control. La fel ca la varianta anterioară tensiunea

este cea care defineşte debitul de aer. Această variabilă nu necesită îndepărtarea depozitelor care pot

apare.

Figură 8 Anemometre de aer

Senzorul pentru presiunea din galeria de admisie

O legătură pneumatică conectează galeria de

admisie la un senzor de presiune care măsoară presiunea

absolută [KPa] din galeria de admisie. Senzorul este de tip

cu diafragmă variaţia de presiune determinând o deformaţie

a acesteia, care va fi măsurată de către senzori de deplasare

şi semnalul este transmis spre unitatea centrală. Acesta va fi

amplificat de către o punte şi compensat cu efectele

temperaturii.

14

Page 15: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Senzorul de poziţie a clapetei obturatoare

Acest senzor oferă un al doilea semnal legat de

variaţia sarcinii bazat pe unghiul făcut de clapeta

obturatoare. Această aplicaţie oferă informaţii pentru funcţii

dinamice şi serveşte ca element de siguranţă la eventualele

defecţiuni ale senzorilor. Senzorul de poziţie al clapetei

obturatoare este montat la ansamblul clapetă obturatoare şi

transmite poziţia sa către ECU. Se poate utiliza acest tip de

senzor ca senzor primar, dar atunci este necesară o precizie

suplimentară care se poate obţine cu ajutorul a două

potenţiometre şi se poate introduce o suspendare

suplimentară. Unitatea de control determină masa de aer

admis prin monitorizarea poziţiei clapetei obturatoare şi a

turaţiei. De asemenea, cu ajutorul temperaturii aerului admis

se poate face corecţia de densitate.

Determinarea turaţiei şi a poziţiei arborelui cotit şi a axului cu came

Turaţia motorului şi poziţia arborelui cotit

Figură 9 Determinarea turaţiei şi poziţiei arborelui cotit

Poziţia pistonului în cilindru este determinată de poziţia arborelui cotit. Informaţii despre poziţia

pistoanelor se regăsesc în poziţia arborelui cotit.Viteza de modificare a poziţiei vor defini turaţia

motorului (rpm). Semnalul de poziţie al arborelui cotit va fi convertit în turaţie de către senzorii de

15

Page 16: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

deplasare. Poziţia arborelui cotit se face cu ajutorul unei roţi dinţate cu 60 de dinţi teoretici, din care

lipsesc doi. Aceasta va genera, cu ajutorul unui senzor între 6˚ RAC. Curentul generat va putea fi

transformat într-un curent de tip sinusoidal, pentru definirea turaţiei.

Calculul poziţiei arborelui cotit

Flancurile dinţilor vor genera trepte de tensiune care vor fi transmise la unitatea centrală. O

distanţă dublă între doi dinţi va determina o poziţie deosebită a pistonului din cilindru 1. Calculatorul

va sincroniza poziţia arborelui cotit în raport cu acest semnal. Durata dintre două semnale de flanc (3˚)

va fi divizată la 4 şi va rezulta un interval de precizie de 0.75˚ RAC. Intervalul dintre două aprinderi

distribuite egal este raportat la numărul de cilindri. Aprinderea, injecţia şi turaţia sunt derivate din

segmentul de timp şi sunt necesar pentru fiecare interval.

Poziţia axului cu came

Axul cu came realizează distribuţia în motor şi se roteşte cu jumătate din turaţia arborelui cotit.

Acestea se realizează odată la două rotaţii ale arborelui cotit şi nu pot fi definite de poziţia arborelui

cotit. Dacă sistemul de aprindere este mecanic, el va fi montat rigid la axul cu came şi nu va necesita

informaţii suplimentare despre poziţia axului cu came. Dacă sistemul este electronic atunci este

necesară definirea unor informaţii suplimentare despre poziţia axului cu came. Poziţia axului cu came

este necesară mai ales dacă se utilizează sisteme separate de injecţie pentru fiecare cilindru

1.2.13 Compoziţia amestecului

1.2.13.1 Senzorul lambda de oxigen

Figură 10 Sonda lamda

16

Page 17: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Sonda lambda conţine doi electrozi, unul aflat în gazele de ardere, iar celălalt în aerul

atmosferic. Partea activă a sondei este un corp special de ceramică cu electrozi de platină permeabilă

la gaz. Senzorul de operare se bazează pe porozitatea materialului ceramic care permite oxigenului să

difuzeze (electrolid solid). Materialul ceramic devine conductiv la temperaturi ridicate. Dacă există o

diferenţă de nivel de oxigen apare o diferenţă de potenţial. În jurul valorii de λ=1 apare o treaptă de

tensiune caracteristică în curba de răspuns. Un control corect al operaţiei se obţine pentru temperaturi

mai mari de 350˚ C (senzor neîncălzit) sau 200˚ C (senzor încălzit). Cele două variante sunt relativ

asemănătoare cu diferenţe că varianta încălzită apare un element suplimentar de încălzire.

1.2.14 Detonaţia

Figură 11 Sisteme de evaluare a ciclurilor detonante

În anumite situaţii arderea normală se poate degenera într-un proces anormal caracterizat prin

fenomenul de detonaţie. Acesta poate conduce în afară de zgomotele neplăcute şi uzuri importante sau

scăderi ale performanţelor motorului. Detonaţia în motor conduce la apariţia unui front de presiune

care se va reflecta la pretele camerei de ardere. Vibraţiile caracteristice generate de fenomenul de

detonaţie poate fi monitorizat de senzorul de detonaţie şi va fi convertit într-un semnal electric care va

17

Page 18: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

fi transmis la unitatea centrală. Alegerea numărului şi poziţia senzorilor de presiune este necesar să fie

alese cu grijă. O problemă este legată şi de posibilitatea apariţiei detonaţiei numai la unul din cilindrii

şi este necesară depistarea acestuia. În funcţie de numărul de cilindrii se pot utiliza un senzor la 4

cilindri 2 senzori la 5-6 cilindri şi 3-4 senzori la 8-12 cilindri.

1.2.15 Temperaturile motorului şi aerului de admisie

Temperatura motorului se obţine printr-un senzor de temperatură a lichidului de răcire. De asemenea

un senzor de temperatură se montează şi în aerul aspirat. Senzorul de temperatura este de tip termistor

cu coeficient de temperatură negativ şi face parte dintr-o punte care operează la o tensiune de 5 V. Se

adaugă un circuit de liniarizare al răspunsului.

1.2.16 Tensiunea din baterie

Închiderea şi deschiderea injectoarelor depind de tensiunea din baterie. Variaţiile de tensiune care apar

pot genera răspunsuri întârziate ale sistemelor de alimentare şi aprindere. La tensiuni reduse ale

bateriei este necesară creşterea unghiului dwell ( unghiul de comutare a poziţiei în care bobina se

încarcă de la circuit) pentru a permite acesteia să preia mai multă energie.

1.3 Procesarea datelor

1.3.1 Procesarea semnalelor de sarcină

Variabile monitorizate

Sistemul de control electronic utilizează

semnalele pentru sarcină şi turaţie

corespunzând masei de aer aspirate în

timpul fiecărui ciclu. Acest semnal serveşte

ca bază pentru calculul duratei de injecţiei

şi pentru determinarea avansului la scânteie.

Monitorizarea masei de aer

cald sau film

cald mă

corecţii de temperatură. Dacă este cazul se realizează şi o c

Anemometrele cu fir

soară masa de aer aspirată în mod

direct producând un semnal potrivit pentru

determinarea sarcinii. Dacă se utilizează un

anenometru, este necesară şi utilizarea unei

ompensare a oscilaţiilor.

18

Page 19: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Monitorizarea presiunii

u ajutorul unui senzor de presiune, diferă faţă de cazul monitorizării

calculată direct din semnalul de sarcină şi constantă injectorului şi

jecţie rezultă în urma aplicării factorilor de corecţie. Aceştia vor fi

aplicaţi

Monitorizarea presiunii, c

debitului deoarece nu există o legătură directă (formulă) pentru calculul sarcinii direct din presiune. De

asemenea este necesară o compensare suplimentară cu temperatura.

Calculul avansului de injecţie

Baza de calcul a duratei este

defineşte relaţia dintre durata – de activare a semnalului şi debitul prin injector . Aceasta este specifică

fiecărui injector şi rezultă debitul de combustibil. Debitul de combustibil se calculează pentru λ=1.

Aceasta este valabilă atunci când diferenţa de presiune dintre combustibil şi aer este constantă. Dacă

acesta variază este necesară compensarea duratei de injecţie. În acelaşi timp este necesară

compensarea cu tensiunea din bateria maşinii.

Durata efectivă de injecţie

Durata efectivă de in

individual sau în corelaţie cu alţi factori. Durata de injecţie se calculează cu algoritmul

următor:

Figură 12 Determinarea parametrilor de injecţie

19

Page 20: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Odată ce umplerea cilindrului scade sub un anumit nivel, amestecul nu se va mai aprinde.

Reducâ

e utilizează este cea a avansului de declanşarea scânteii electronice

1.4 Condiţii de operare

1.4.1 Pornire

sare condiţii suplimentare de creştere a cantităţii de combustibil în raport cu

tem

1.4.2 Faza post pornire

o izată printr-o reducere a cantităţii de combustibil injectate. Aceasta

este

1.4.3 Faza de încălzire

de încălzire în raport cu modul în care este realizat motorul şi

este

nd timpul de injecţie se previne formarea de hidrocarburi din gazele de evacuare. La pornire

calculul se va face separat, pe alte criterii.

Controlul avansului la scânteie

Una din hărţile importante care s

stocată în memoria unităţii centrale de control. Acest avans este optimizat pentru realizarea unor

consumuri minime şi emisii poluante reduse. Datele pentru temperatura aerului admis în cilindru şi

temperatura apei de răcire oferă o bază de compensare a avansului cu temperatura. Unitatea poate oferi

şi alte corecţii pentru definirea unui avans optim în raport de sarcină, emisii consum de combustibil

tendinţa de preaprindere şi uşurinţa de conducere. Factori speciali de corecţie includ operarea cu gaze

arse recirculate şi situaţia în care se găseşte vehiculul (accelerare, decelare).

La pornire sunt nece

peratura motorului. La temperaturi reduse ale acestuia este necesară realizarea unui film de

combutibil pe punctele galeriei de admisie pentru a compensa cantităţile suplimentare de combustibil

cerute. Odată cu pornirea, cantitatea de combustibil este redusă. La pornire se realizează şi un avans la

injecţie mai mic, pentru a uşura pornirea.

Faza p st pornire este caracter

influenţată de temperatura motorului şi timpul scurs de la pornire. Avansul la aprindere este de

asemenea modificat pentru a corespunde cu cantitatea de combustibil care va fi injectată. Faza post

pornire face o trecere lentă spre faza de încălzire.

Există diferite strategii pentru faza

făcut controlul emisiilor poluante. Una din variante este aceea de a combina o încălzire lentă cu o

reducere a avansului pentru a realiza o creştere a temperaturii gazelor de evacuare de aceea este

necesară introducerea de aer suplimentar pentru reducerea emisiilor poluante (HC şi CO) şi utilizarea

la maxim a convertoarelor catalitice. Efectele modificării avansului de aprindere şi a modului de

20

Page 21: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

injecţie pot fi suplinite şi de o turaţie de ralanti crescută. Odată ce temperatura motorului a atins o

valoare de lucru se poate trece la operarea în regim normal cu λ=1.

1.4.4 Compensarea regimurilor tranzitorii

Accelerarea/decelarea

O anumită cantitate din cantitatea de combustibil injectată se va lovi de galerie şi nu va intra în

cilindru pentru următorul ciclu şi se va condensa pe pereţii galeriei de admisie. Această cantitate

stocată pe pereţi poate creşte în raport cu sarcina şi cu durate mari de injecţie. Din această cauză este

necesară suplimentarea cantităţii de combustibil injectate şi trebuie prevenită formarea acestor

depuneri de combustibil. La decelare se va reduce cantitatea de combustibil injectată pentru a reduce

consumul. Atunci când clapeta obturatoare este închisă injecţia este oprită pentru a reduce consumul

de combustibil şi emisiile. Atunci când injecţia se opreşte se va reduce avansul pentru a atenua saltul

de moment în timpul tranziţiei.

Injecţia va fi repornită în momentul în care se atinge o turaţie definită, mai mare decât turaţia

de ralanti, care este funcţie de diverse setări ale motorului. La reluarea injecţiei se va reface filmul de

combustibil.

Controlul ralantiului

Consumul de combustibil este determinat mai ales de randamentul motorului şi de turaţia de

ralanti, care trebuie să fie cât mai mic posibilă, dar nu trebuie să scadă sub o anumită valoare care să

dea o funcţionare dură sau neregulată, dacă se introduc consumatori suplimentari ai automobilului.

Turaţia stabilă de ralanti este o combinaţie de numeroase elemente care includ frecarea internă a

motorului şi antrenarea sistemelor auxiliare. Controlul turaţiei va trebui să compenseze modificările de

putere consumate. Datele de intrare pentru turaţia de ralanti sunt senzorul de recunoaştere al situaţiei

de ralanti (pedala de acceleraţie neapăsată), temperatura motorului.

Sistemul de reglare

Există trei variante de reglare a turaţiei de ralanti:

Controlul aerului

Pentru a realiza un control al aerului se poate utiliza fie un bypass al clapetei obturatoare fie a

unei opriri variabile a clapetei obturatoare. Un dezavantaj al sistemului de bypass este legat de

posibilitatea apariţiei unui supliment de aer la trecerea spre o sarcină parţială. Sistemul de reglare al

ralantiului utilizează un motor electric şi o transmisie cu roţi dinţate. La ralanti pot apare probleme

dacă galeria de admisie are un volum mare.

Reglaj datorat avansului la scânteie.

Odată cu scăderea turaţiei sistemul de control va trece la creşterea avansului pentru a realiza o

mărire a momentului realizat de motor.

Compoziţia amestecului

21

Page 22: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

Datorită reglementărilor dure a emisiilor poluante variaţia calităţii amestecului este

nesemnificativă.

1.4.5 Controlul excesului de aer

Tratamentul gazelor de ardere se realizează într+un reactor catalitic prin reducerea emisiilor

poluante şi transformă CO, HC şi NOx în H2O, CO2 şi N2.

Domeniul de control

Domeniul de control pentru conversia celor trei compuşi poluanţi simultan se face într-o

fereastră lambda (λ= 0,99…1). Aceasta face ca un control al excesului de aer să fie obsolut necesar şi

se efectuează cu o sondă lambda. Amestecurile sărace (λ>1) produc în senzor un curent de circa 100

mV în timp ce amestecurile bogate o tensiune de circa 800 mV. Unitatea centrală utilizează semnalul

de turaţie şi de debit de aer pentru a genera un semnal pentru sistemul de injecţie. De asemenea este

generat şi un semnal suplimentar din sonda lambda pentru control.

Figură 13 Schema de funcţionare sonda lamda

Operarea

Sonda Lambda trebuie să fie funcţională înainte de pornirea circuitului în buclă închisă. De

aceea există circuite de monitorizare pentru că o sondă lambda porneşte după 30 s. La faza de încălzire

a motorului amestecul trebuie activat de la un nivel de temperatură în sus. Odată activat comparatorul

calculatorului de control verifică semnalul primit de la sondă. Durata de injecţie va fi mărită sau

micşorată în raport cu tipul de semnal primit, într-o oscilaţie permanentă. Există şi varianta cu două

sonde lambda care verifică şi calitatea gazelor după tratare pentru a preveni eventualele defecţiuni ale

acesteia.

22

Page 23: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.4.6 Controlul emisiilor de evaporare

Originea emisiilor de vapori de combustibil

Combustibilul din rezervorul de combustibil va fi încălzit de radiaţia de căldură din surse externe –

încălzirea combustibilului din returul de combustibil la trecerea prin apropierea componentelor calde.

Emisiile de evaporare sunt supuse reglementărilor antipoluare. Pentru limitarea acestora se echipează

cu un filtru activ de cărbune aflat la capătul rezervorului de combustibil. Acest filtru va prelua vaporii

de combustibil şi va elibera aerul în atmosferă. Pentru a asigura o bună curăţare a filtrului acesta va fi

purjat periodic cu aer, conţinutul de combustibil fiind ars în motor. Acest procedeu se numeşte curgere

de regenerare şi poate genera mari probleme sondei lambda, având un exces de aer neprecizat. Pentru

aceasta este prevăzută o supapă de control al purjării care trebuie să realizeze o purjare corectă şi o

deviaţie minimă de exces de aer. Sistemul electronic de control urmăreşte permanent curăţirea filtrului

şi reintroducerea combustibilului în motor.

1.4.7 Controlul detonaţiei

Controlul electronic al avansului la aprindere permite reglaje foarte delicate în raport cu turaţia,

sarcina şi temperatura. Dar este necesară realizarea unui reglaj care să fie departe de limita de

detonaţie. Evitarea detonaţiei se face cu un senzor de detonaţie pentru a nu micşora raportul de

comprimare. Aceasta permite ca să se regleze avansul optim pentru fiecare cilindru în parte ca să se

poată prelungi viaţa maşinii. Cerinţa principală este aceea de a se putea evalua situaţia în care apar

semnalele detonaţiei. Senzorul de detonaţie este un detector de oscilaţii instalat într-un punct sau

puncte sensibile ale motorului. Semnalele de frecvenţă trimise de către detector se vor transmite la

sistemul de control pentru a putea lua, printr-un algoritm, deciziile ce se impun de reducere cu un

anumit increment, al avansului. La dispariţia semnalului se trece la refacerea acestuia. Fiecare cilindru

are nodul său de rezistenţă la detonaţie în raport de poziţia sa, modul său de răcire etc. De aceea pot

exista şi diverse variante de strategie privind modul de reducere al avansului. Datele sunt stocate în

memorii pentru fiecare cilindru în parte. Modul de utilizare al sistemului poate fi utilizat numai în

condiţiile în care se cunoaşte calitatea combustibilului. În cazul motoarelor supraalimentate la care

reducerea avansului este la limită, se poate lua şi decizia de reducere a presiunii de supraalimentare.

1.4.8 Controlul presiunii de supraalimentare

Supraalimentarea se face cu ajutorul unui grup de turbosupraalimentare compus dintr-o turbină şi o

suflantă , cuplată mecanic. Problemele supraalimentării sunt legate de posibilitatea de a funcţiona cu

randamente bune la turaţii scăzute, ele fiind proiectate pentru sarcină şi turaţie plină.

23

Page 24: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

De aceea, pentru buna funcţionare a sistemului se poate

introduce o supapă de bypass care să poată evacua o parte din

gazele arse direct în atmosferă, fără a mai trece prin turbină.

Sistemul de comandă este prezentat în figura alăturată. În

unele zone ale sarcinilor parţiale se poate reduce consumul

specific, prin următoarele metode:

Lucrul mecanic rezidual al motorului şi

turbinii se reduc.

Presiunea şi temperatura la ieşirea

compresorului se reduc.

Se reduce presiunea diferenţială de la clapeta

obturatoare.Cu această clapetă se controlează presiunea de

supraalimentare care poate fi pusă în legătură şi cu detonaţia.

1.4.9 Limitarea turaţiei motorului şi a vitezei automobilului

Depăşirea turaţiei poate duce la distrugerea motorului şi

este necesară stabilirea unei turaţii limită. La depăşirea unei

turaţii limită prescrise unitatea răspunde prin suprimarea

semnalului de injecţie. Acesta este reluat la reducerea turaţiei

(sau vitezei) sub o limită dată. Marja de acţionare este 150 rpm.

1.4.10 Recircularea de gaze arse

La admisia de amestec proaspăt se realizează o suprapunere a deschiderilor supapelor ceea ce

conduce la o introducere de gaze arse în cilindru. Dar este important ca o cantitate de gaze arse să fie

introdusă în amestecul proaspăt la sarcini parţiale pentru reducerea emisiilor poluante.

24

Page 25: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

1.4.11 Fazele de distribuţie variabile

Fazele de distribuţie pot influenţa funcţionarea motorului

în mai multe moduri: Putere şi moment crescute –

controlul amestecului – faze de distribuţie ce pot fi

continuu modificate. Fazele de distribuţie pot determinate

ca să fie optime pentru toate turaţiile de funcţionare.

Sistemele de faze de distribuţie variabile pot fi în variante

în care se modifică fazele, dar nu înălţimea de ridicare

sau în varianta în care durata de deschidere este

constantă, iar înălţimea variabilă. Una din variante este cu

control cu lobi, în care există came spaţiale care au

diverse profile în raport cu poziţia tachetului pe acesta.

1.4.12 Galeria de admisie cu geometrie variabilă

Obiectivele proiectării unui motor sunt obţinerea unei puteri maxime şi un moment maxim.

Una din principalele influenţe asupra momentului maxim este geometria galeriei de admisie, care prin

undele de presiune pot genera unde de presiune favorabile.Ca principii generale galeriile scurte permit

puteri maxime şi se sacrifică momentul, iar galeriile cu volum mare pot duce la rezonanţe pentru

25

Page 26: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

anumite turaţii cu avantaje pentru acestea. Galeriile cu geometrie variabilă pot conduce la umplerea

ideală pentru o gamă mai largă de turaţii. Există mai multe variante de modificare posibile:

Ajustarea lungimii

Modificarea între lungimi şi diametre

Blocarea anumitor zone în galerie pentru modificarea dimensiunilor.

Fiecare cilindru are zona sa de galerie, conectate la o zonă comună. Aceasta poate fi

modificată pentru a putea obţin un randament optim. O altă variantă este legată de utilizarea unor

rezonatori de tip Helmholtz.

1.5 Diagnosticarea integrată

1.5.1 Procedura de diagnostic

Figură 14 Schema bloc a sistemului

Sistemul de diagnostic (OBD) este un echipament standard pentru echiparea sistemului M-

Motronic. Acesta comandă şi sistemul răspunde şi verifică senzorii dacă răspund corect. Această

procedură este realizată constant pe toată perioada de activitatea normală a vehiculului. Unitatea

centrală stochează toate informaţiile cu privire la erorile aparente şi condiţiile în care acestea au

apărut. La depanarea acestora apare un istoric al defecţiunilor.

Zonele de diagnosticare

Debitmetrul de aer

Acesta constituie un exemplu de autoverificare a sistemului. Durata de injecţie este calculată

în funcţie de debitul de aer măsurat şi este comparat cu cel care ar rezulta din comparaţia cu cel

26

Page 27: Cuprins - clasa-10-Bclasa-10-b.wikispaces.com/file/view/curs11_12.pdf · turbosuflantei,controlul axei cu came pentru ob ... Figură 1 Schema une instala ... Pompa electrică aduce

calculat din turaţie şi poziţia clapetei obturatoare. Dacă apare o diferenţă prea mare, atunci aceasta este

stocată ca o eroare.

Ratarea aprinderilor

Ratarea aprinderilor conduce la apariţia unor importante creşteri de emisii poluante. Aceasta

conduce la necesitatea monitorizării acestei situaţii prin diverse metode, în special prin determinarea

turaţiei instantanee a arborelui cotit. Această măsurare poate determina cel mai bine apariţia acestui

fenomen.

Convertorul catalitic

Convertorul catalitic se poate verifica montarea unei sonde lambda suplimentare după acesta. La o

funcţionare corectă acesta trebuie să stocheze oxigen, atenuând oscilaţia de control a sondei. Pe

măsură ce convertorul îmbătrâneşte, răspunsul său este tot mai apropiat de cel al sondei aflate înainte

de convector.

Sonda lambda

După o perioadă de utilizare sonda lambda va funcţiona mai prost, respectiv răspunsul său la variaţiile

excesului de aer (în jurul lui 1) vor avea o frecvenţă tot mai mică. Verificarea ei se face prin

verificarea răspunsului la frecvenţa a acesteia. Rezistenţa de încălzire a sondei se face permanent de

către sistem. Semnalul senzorului este permanent verificat de către sistem.

Alimentarea cu combustibil

Dacă amestecul de aer deviază o perioadă mai lungă de la cel stoichiometric se consideră că

există posibilitatea apariţiei unor defecţiuni în sistemul de alimentare. De exemplu se poate defecta

regulatorul de presiune sau senzorul de încărcare.

Injecţia de aer secundară

Controlul injecţiei de aer secundare se face prin sonda lambda şi este utilă după pornirea la rece.

Recircularea de gaze arse

Verificarea sistemului de recirculare de gaze arse se face cu ajutorul unui termocuplu care măsoară

încălzirea locală a galeriei de admisie acolo unde sunt admise gazele de ardere.

Rezervorul Toate emisiile din vaporizare trebuie preluate de către sistemul de recirculare al vaporilor.

Verificarea acestuia se face cu o supapă de blocare a sistemului, care la închidere va trebui să se

detecteze o creştere de presiune în rezervorul de benzină.În cazul apariţiei unei defecţiuni sistemul va

permite motorului să funcţioneze în condiţii de avarie, cu izolarea, eventual, a cilindrilor care

funcţionează prost.

Unitatea electronică de comandă

Unitatea electronică de comandă este calculatorul de comandă şi control pentru sistemul de

management al motorului. Acesta utilizează funcţii şi algoritmi pentru procesarea semnalelor de la

senzori, care sunt utilizaţi ca date de intrare pentru actuatori. Acesta este un sistem cu procesoare şi

memorii care funcţionează la o tensiune de 5V şi trebuie să funcţioneze la temperaturi cuprinse între -

30º C şi 60º C.

27