Inngjafarventill

Viðfangsefni:

General
Inngjöfarventill fyrir einpunkta innspýtingarkerfi
Inngjöfarventill á fjölpunkta innspýtingarkerfi
Aðgerðarstýring
Gasventilstýring fyrir stærri vélar
Inngjafarstöðuskynjari
Rafræn eldsneytispedali (inngjöf með vír)

Almennt:
Sérhver bensínvél er með inngjöfarventil. Inngjöfarventillinn stjórnar magni lofts sem fer inn í strokkinn. Dísilvélar eru einnig með inngjöfarventil en hann er alltaf alveg opinn þegar vélin er í gangi. Þetta er vegna þess að dísilvél gengur fyrir umfram lofti. Inngjöfarventillinn á dísilvélum þjónar aðeins til að leyfa vélinni að slökkva mjúklega; þegar lokinn lokar er lokað fyrir loftflæði. Vélin slekkur þá strax. Eldsneytisgjöf er því stöðvuð. Í dísilvél er þetta einnig kallað inngjöfarventill í stað inngjafarventils. Reyndar er inngjöfarventill í bensínvél líka inngjöfarventill: loftið er innspýtt við allar aðstæður nema með fullu álagi.

Næstu kaflar um einpunkta og fjölpunkta innspýtingarkerfin fjalla að sjálfsögðu um bensínvélar.

Inngjöfarventill með einpunkts innspýtingarkerfi:
Fyrir vélar með staka innspýtingu (einpunkts innspýtingarkerfi) ein inndælingartæki er fest fyrir framan inngjöfarlokann. Þessi inndælingartæki úðar eldsneytinu beint á inngjöfarlokann. Þessi tækni er gömul og er ekki lengur notuð á nýja bíla. Þetta er vegna þess að þetta kerfi hefur ýmsa ókosti. Vegna þess að inndælingartækið sprautar inn á inngjöfarlokann blandast það loftinu þar. Innsogsgreininni er skipt yfir 4 eða fleiri strokka. Eldsneytismagnið verður ekki alltaf nákvæmlega það sama í öllum strokkum. Til dæmis fær strokkur 1 mest eldsneyti í loftið en strokkur 4 mun minna. Kerfið er því ekki, eða varla, stillanlegt. Notkun monopoint er því óhæf til að uppfylla gildandi umhverfiskröfur.
Nú á dögum eru notaðar margar innspýtingar sem sprauta nákvæmlega sama magni af eldsneyti á hvern strokk. Þá er jafnvel hægt að stilla magnið á hvern strokk. Þetta er það sem við köllum það fjölpunkta innspýtingarkerfi.

Inngjöfarventill með fjölpunkta innspýtingarkerfi:
Í vélum með margfalda innspýtingu (fjölpunkta innspýtingarkerfi) eru innspýtingar fyrir óbeina innspýtingu festir í innsogsgreinina á eftir inngjöfarlokanum. Inndælingartækin úða á inntaksventla vélarinnar. Með beinni inndælingu sprauta inndælingartækin beint inn í brunahólfið. Bæði vélar með óbeinni og beinni innspýtingu eru með inngjöfarhúsi sem er komið fyrir eins og sýnt er hér að neðan. Undantekningar eru vélar með Valvetronic (BMW) og Multi-air (Fiat). Inngjöfin er fest á milli inntaksgreinarinnar og rörsins með loftmassamælinum. Þessu er hægt að stjórna með rafmagni með því að nota rafrænan eldsneytispedal (drifið með vír) eða með inngjöfarsnúru (Bowden snúru).

Vélarstjórnunarkerfin sem eru notuð í dag nota inngjöfarstöðustýringu. Stillingarmótor á inngjöfarlokanum tryggir að hægt sé að breyta stöðu inngjafarlokans. Þetta getur verið fyrir hraðastillirinn eða fyrir lausagangsstýringu. Potentiometers mæla stöðu inngjafarlokans. Vélarstýringareiningin (ECU) fær gildin frá potentiometerunum og getur síðan stjórnað stýrimótorunum til að opna eða loka inngjöfarlokanum meira.

Aðgerðarstýring:
Til að flýta er ýtt á eldsneytispedalinn. Inngjöfarventillinn opnast þannig að hægt er að soga meira magn af lofti inn. Þegar hægt er að hægja á eða í lausagangi er bensíngjöfinni ekki stýrt; hér er inngjöfinni lokað. Til þess að fá loftgang er aðgerðalaus stýring notuð. Hraði í lausagangi er haldið eins lágum og hægt er með vélstjórnarkerfinu. Því minni sem lausagangshraðinn er, því minni er eldsneytisnotkun og vélarslit. Hraði í lausagangi má ekki vera of lágt; Þetta veldur því að vélin gengur óreglulega og líkur eru á að hún stöðvast. Æskilegur lausagangshraði er ekki alltaf sá sami. Hitastig inntaksloftsins, kveikt á loftkælingunni, staða kúplingspedalsins eða sjálfskiptingarstöngarinnar hafa áhrif á aðgerðaleysisstýringu. Hægt er að ná stöðugleika hraðastýringar á ýmsa vegu:

stjórn á fyllingarstigi. Það er oftast notað ásamt því að stilla kveikjutímann.
breyta samsetningu blöndunnar. Þetta hefur neikvæð áhrif á útblásturslosun og stjórnsviðið er takmarkað.
stilla kveikjutíma. Þetta hefur einnig neikvæð áhrif á útblástur, en gerir mjög hratt eftirlit.
stilla tímasetningu ventla. Þetta veitir viðbótarstýringarmöguleika ofan á núverandi áfyllingarstigsstýringu.

Áfyllingarstigsstýring notar framhjáhaldsventil sem leyfir loftflæði utan gasventilsins, eða stillingu á gasventilnum.

Hjáveituventill:
Hjáveituventill opnar eða lokar loftgjafanum fyrir utan inngjöfarlokann þannig að lausagangshraðinn verði stöðugur. Myndin hér að neðan sýnir að hluta til opinn inngjöfarventil vinstra megin. Hægra megin er opinn hjáveituventill sem gerir lofti kleift að draga inn í hjáveiturásina með vélinni. Þegar inngjöfarventillinn opnast frekar mun framhjáhaldsventillinn lokast. Þegar öllu er á botninn hvolft er framhjáhlaupið aðeins nauðsynlegt þegar gasventillinn er lokaður. Vélarstjórnunarkerfið ákvarðar hversu langt framhjáhaldsventillinn á að opna. Inngjafarstöðuskynjarinn, sem gefur til kynna opnunarhorn inngjafarlokans, ásamt lofthitaskynjaranum, veitir nauðsynlegar upplýsingar.

Hjáveitan sem er oft notuð er púlsbreiddarmótaður gormhlaðinn segulloka. Mótorstjórnunarkerfið sér segulspólunni fyrir PWM merki. Með því að breyta vinnulotunni er hægt að opna, loka eða setja í hvaða stöðu sem er á milli. Hjáveituventilinn er einnig hægt að útbúa með þrepamótor.

Púlsbreiddarstýrður framhjáveitu segulloka loki:
Myndin sýnir tvær myndir af PWM-stýrðum framhjáveituloka. Miðað við pinnana þrjá í stingatengingunni er þetta oft útgáfa með tveimur spólum; einn til að opna lokann og einn til að loka honum.
Skýringarmyndin hér að neðan sýnir stjórnunaraðferð spólanna tveggja. Þegar kveikt er á „EFI Main Relay“ (relay fyrir vélstjórnunartölvu) er örgjörvinn aflgjafinn. Tveimur smári er stjórnað í ECU.

Aðferðin við að skipta gerir neðri smári kleift að snúa PWM merki þess efri. PWM merki eru spegluð. Þetta er það sem þú sérð á ISC1 og ISC2 (úttak ECU). ECU breytir vinnulotunni fyrir hverja spólu. Munurinn á styrk milli segulsviðanna tveggja ákvarðar staðsetningu lokans. Tíðnin er á milli 100 og 250Hz.

De vinnulotustjórnun hægt að mæla með sveiflusjánni. Á myndinni hér að neðan er lokinn hálfopinn (vaktkúra 50%). Á ISC1 og ISC2 eru jákvæðir og neikvæðir púlsar jafnir.

Púlsbreiddarmótaður gormhlaðinn framhjáveitu segulloka:
Til viðbótar við stýrisbúnaðinn með tveimur spólum er hann einnig oft búinn einni spólu. Í því tilviki eru oft tveir pinnar í innstungutenginu: fyrir PWM stjórnina og jarðvír. Fjöður tryggir að lokinn sé lokaður þegar hann er í hvíld; þetta gerir seinni spóluna óþarfa.

Hjáveitubraut búin skrefmótor:
Auk PWM-stýrðra framhjáloka eru einnig lokar sem eru stilltir með skrefmótor. ECU stjórnar spólunum. Smelltu hér til að fara á stepper mótor síðuna.

Inngjöfarhús með stýrisbúnaði:
Nútíma vélstjórnunarkerfi nota inngjöfarstöðustýringu til að koma á stöðugleika í lausagangshraða. Ekki þarf lengur að nota sérstakan hjáveituventil. Allir íhlutir fyrir inngjafarstöðustýringu eru staðsettir í húsinu. Tveir potentiometers skráðu stöðu inngjafarlokans fyrir allan hornsnúninginn (miðju myndarinnar). Ásamt lausagangsrofanum, sem skráir lausagang (vinstri), eru merki send til ECU. Jafnstraums- eða jafnstraumsmótornum í inngjöfarlokanum er stjórnað með PWM-merki til að stjórna stöðu inngjafarlokans. Hér er líka mögulegt að þrepamótor snúi inngjöfarlokanum.

Inni í inngjöfinni hefur verið breytt þannig að loftbilið stækkar línulega með hornhreyfingu inngjafarlokans. Þetta hljómar mjög nákvæmt. Því er mikilvægt að inngjöfin sé stillt á grunnstillingar með greiningarbúnaði eftir að búið er að skipta um eða hreinsa inngjöfarlokann.

Inngjöfarlokastýring fyrir stærri vélar:
Í stórum vélum, eins og V12 vél BMW (séð á myndinni hér að neðan), er loftflæði í gegnum einn inngjöfarventil of lítið. Við fullt álag þarf vélin svo mikið loft að þvermál eins inngjafarloka yrði of lítið. Tvær inngjafarhús hafa því verið settar upp. Einn fyrir hverja strokka röð. Þessi útgáfa er með tveimur loftsíuhúsum, tveimur loftmassamælum og tveimur sogrörum.

Inngjafarstöðuskynjari:
Inni í inngjöfarhúsi er a inngjöf stöðuskynjara sem sendir stöðu inngjafarlokans til rafeindabúnaðar vélstjórnarkerfisins. Staða inngjafarlokans ákvarðar magn lofts sem sogast inn og þar af leiðandi einnig magn eldsneytis sem á að sprauta. Byggt á inngjöfinni getur ECU stillt lausagangshraðastýringu að notkunarskilyrðum: með köldum vél eða með kveikt á loftkælingu verður að auka lausagangshraðann örlítið, þannig að inngjöfarventillinn verður að opnast aðeins lengra. Sjá kaflann: aðgerðalaus stjórn.

Í eftirfarandi skýringarmynd sjáum við ECU og potentiometer sem eru tengdir við hvert annað með þremur vírum. Kraftmælirinn er með vélrænni tengingu við inngjöfarlokann. Snúningur á inngjöfarlokanum mun valda því að hlauparinn færist til.

Á pinna 3 fær kraftmælirinn 5 volta framboðsspennu;
Styrkmælirinn er tengdur við jörð á pinna 1;
Merkið frá potentiometer er sent til ECU í gegnum pinna 2: þurrkan (örin) er fest við þennan vír.

Staða hlauparans á kolefnisbrautinni potentiometer ákvarðar útgangsspennuna. Þegar hlauparinn er staðsettur langt til vinstri er úttaksspennan há: straumurinn þarf aðeins að fara stutta vegalengd yfir viðnámið, þannig að minni spenna frásogast. Því lengra sem hlauparinn færist til hægri, því lægri verður merkisspennan. Á síðunni: potentiometer Nánar er fjallað um reksturinn.

Með margmæli er hægt að mæla framboðsspennu á móti jörðu. Þetta verður að vera stöðug spenna upp á 5,0 volt. Betra er að mæla merkjaspennuna með sveiflusjá: truflanir geta komið fram í AM-merkinu sem eru ekki sýnilegar með margmælismælingu. Teikningarnar tvær hér að neðan sýna rétt merki (sléttar línur) og merki með truflunum, þar sem merkið sýnir sérkennilegt spennufall innan mjög stutts tíma.

Á ensku, en stundum líka í hollensku, bókmenntum sjáum við oft skammstöfunina „TPS“ notuð. Þetta stendur fyrir: „Throttle Position Sensor“, sem er þýðing á hollenska „Throttle Position Sensor“.

Rafræn eldsneytispedali (inngjöf með vír):
Nú á dögum eru inngjöfarlokar rafstýrðir: við finnum ekki lengur (vélrænan) snúru á milli eldsneytispedalsins og inngjafarlokans. Staða eldsneytispedalsins er skráð með tveimur stöðuskynjurum og send í rafeindastjórn vélstjórnarkerfisins. ECU athugar trúverðugleika merkjanna með því að bera þau saman við hvert annað og stjórnar inngjöfarhreyflinum (stillingarmótor) til að valda því að ventillinn taki fyrirfram ákveðna stöðu. Við köllum þetta "inngjöf fyrir vír", á hollensku: inngjöf stjórna með raflögn.

Stöðuskynjarar eldsneytispedalsins eru festir í húsinu eða efst á bensíngjöfinni. Merkin frá þessum skynjurum verða að vera mjög nákvæm og áreiðanleg: við viljum ekki að truflun á merkinu leiði til óviljandi hröðunar eða vélarstopps undir neinum kringumstæðum. Til að tryggja áreiðanleika passa framleiðendur tvo stöðuskynjara Bæta við:

Framleiðendur geta valið að senda merki frá báðum skynjurum á mismunandi spennustigum. Þegar merkjaspenna skynjara 1 eykst úr 1,2 í 1,6 volt mun merkjaspenna skynjara 2 einnig hækka um 400 mV, en úr 2,2 í 2,6 volt;
Annar valkostur er að spegla tvö eins merki: Umfangsmyndin hér að neðan sýnir þessa stefnu. Þegar bensíngjöfinni er stýrt eykst merkið á rás A (blátt) úr 800 mV í 2,9 volt og merkið á rás B (rautt) minnkar úr 4,3 í 2,2 volt. Merkjaframgangur Amplitude (AM merki) er nákvæmlega eins, en í spegilmynd.

Þegar bilun er í einu af merkjunum tveimur: merkið dettur í stutta stund til jarðar eða sýnir hávaða, sést munur á báðum merkjunum. ECU gæti þá ákveðið að fara í haltan hátt: stöðu bensíngjafarpedalsins er ekki lengur áreiðanleg. Í neyðarstillingu er takmarkað afl í boði, sem gerir manni kleift að aka á minni hraða á öruggan stað meðfram veginum, eða hugsanlega að bílskúrnum.

Inngjöfinni er stjórnað af a DC rafmótor opnað og lokað. Inngjafarstillingarmótornum er stjórnað af a H-brú stjórnað. Stýrisbúnaðurinn, eins og eldsneytispedali, er búinn tveimur styrkjum. Myndirnar tvær hér að neðan sýna inngjöfarstýringarmótorinn (3) með tveimur valkostum af tvöföldum styrkleikamælum:

Styrkmælar með þurrku sem vísa upp á við: bæði merki eru eins, en á mismunandi spennustigi;
Styrkmælar með hlauparana á móti hvor öðrum: merki eru spegilmyndir. Ef annað merkið verður hátt þegar inngjöfarventillinn er opnaður minnkar hitt merkið.

Á síðunni H-brú er stjórnunaraðferðum rafmótorsins lýst. Á síðunni Potentiometer Fjallað er ítarlega um virkni og mælingu stöðuskynjarans.

Tengdar síður: