Subiecte:
- General
- Supapă de accelerație pentru un sistem de injecție monopunct
- Supapă de accelerație pe un sistem de injecție multipunct
- Control inactiv
- Controlul supapei de accelerație pentru motoarele mai mari
- Senzor de poziție a clapetei de accelerație
- Pedala electronica de acceleratie (accelerare prin fir)
General:
Fiecare motor pe benzină are o supapă de accelerație. Supapa de accelerație poate regla cantitatea de aer care intră în cilindru. Motoarele diesel au și o supapă de accelerație, dar este întotdeauna complet deschisă când motorul este pornit. Acest lucru se datorează faptului că un motor diesel funcționează cu un surplus de aer. Supapa de accelerație la motoarele diesel servește doar pentru a permite motorului să se oprească fără probleme; când supapa se închide, alimentarea cu aer este oprită. Apoi motorul se oprește imediat. Prin urmare, alimentarea cu combustibil este oprită. Într-un motor diesel, aceasta se mai numește și supapă de accelerație în loc de supapă de accelerație. De fapt, o supapă de accelerație într-un motor pe benzină este și o supapă de accelerație: aerul este reglat în toate condițiile, cu excepția sarcinii maxime.
Următoarele capitole despre sistemele de injecție monopunct și multipunct sunt desigur despre motoarele pe benzină.
Supapă de accelerație cu sistem de injecție monopunct:
Pentru motoarele cu injecție simplă (sistem de injecție monopunct) un injector este montat în fața supapei de accelerație. Acest injector pulverizează combustibilul direct pe supapa de accelerație. Această tehnologie este veche și nu mai este folosită la mașinile noi. Acest lucru se datorează faptului că acest sistem are o serie de dezavantaje. Deoarece injectorul injectează pe supapa de accelerație, acesta se amestecă cu aerul de acolo. Galeria de admisie este împărțită în 4 sau mai mulți cilindri. Cantitatea de combustibil nu va fi întotdeauna exact aceeași în toți cilindrii. De exemplu, cilindrul 1 primește cel mai mult combustibil în aer, în timp ce cilindrul 4 primește mult mai puțin. Prin urmare, sistemul nu este reglabil sau cu greu. Prin urmare, utilizarea monopunctului este inadecvată pentru a îndeplini cerințele actuale de mediu.
În zilele noastre se folosesc mai multe injectoare care injectează exact aceeași cantitate de combustibil pe cilindru. Cantitatea poate fi apoi reglată chiar și pe cilindru. Așa îi spunem noi sistem de injectie multipunct.
Supapă de accelerație cu sistem de injecție multipunct:
La motoarele cu injecție multiplă (sistem de injecție multipunct), injectoarele pentru injecție indirectă sunt montate în galeria de admisie după supapa de accelerație. Injectoarele pulverizează pe supapele de admisie ale motorului. Cu injectie directa, injectoarele injecteaza direct in camera de ardere. Atât motoarele cu injecție indirectă, cât și cea directă au un corp de accelerație montat așa cum se arată mai jos. Excepție fac motoarele cu Valvetronic (BMW) și Multi-air (Fiat). Corpul clapetei este montat între galeria de admisie și tubul cu contorul de masă de aer. Acesta poate fi controlat electric folosind o pedală electronică de accelerație (conducere prin cablu) sau cu un cablu de accelerație (cablu Bowden).
Sistemele de management al motorului utilizate astăzi utilizează un control al poziției accelerației. Un motor de reglare pe supapa de accelerație asigură schimbarea poziției supapei de accelerație. Aceasta poate fi pentru controlul vitezei de croazieră sau pentru controlul la ralanti. Potențiometre măsurați poziția supapei de accelerație. Unitatea de control al motorului (ECU) primește valorile de la potențiometre și apoi poate controla motoarele de acționare pentru a deschide sau închide mai mult supapa de accelerație.
Control inactiv:
Pentru a accelera, se apasă pedala de accelerație. Supapa de accelerație se deschide astfel încât să poată fi aspirată o cantitate mai mare de aer. La decelerare sau la ralanti, pedala de acceleratie nu este actionata; aici clapeta de accelerație este închisă. Pentru a obține trecerea aerului, se folosește un control de ralanti. Turația de ralanti este menținută cât mai scăzută de sistemul de management al motorului. Cu cât turația la ralanti este mai mică, cu atât consumul de combustibil și uzura motorului sunt mai mici. Viteza de ralanti nu trebuie să fie prea mică; Acest lucru face ca motorul să funcționeze neregulat și există șansa ca acesta să se oprească. Viteza de ralanti dorită nu este întotdeauna aceeași. Temperatura aerului de admisie, aerul condiționat pornit, poziția pedalei de ambreiaj sau a manetei selectorului transmisiei automate influențează controlul la ralanti. Stabilizarea controlului vitezei poate fi realizată în diferite moduri:
- controlul nivelului de umplere. Este cel mai frecvent utilizat în combinație cu reglarea timpului de aprindere.
- modifica compoziția amestecului. Acest lucru are un impact negativ asupra emisiilor de evacuare, iar domeniul de control este limitat.
- reglați momentul aprinderii. Acest lucru are, de asemenea, un impact negativ asupra emisiilor, dar permite un control extrem de rapid.
- reglați sincronizarea supapelor. Aceasta oferă o opțiune de control suplimentară pe lângă un control existent al nivelului de umplere.
Controlul nivelului de umplere folosește o supapă de by-pass care permite circulația aerului în afara supapei de gaz sau reglarea supapei de gaz.
Supapă de by-pass:
O supapă de bypass deschide sau închide alimentarea cu aer în afara supapei de accelerație, astfel încât turația de ralanti este stabilizată. Imaginea de mai jos arată o supapă de accelerație parțial deschisă în stânga. Pe partea dreaptă, o supapă de bypass deschisă permite ca aerul să fie aspirat în conducta de bypass de către motor. Când supapa de accelerație se deschide în continuare, supapa de by-pass se va închide. La urma urmei, by-pass-ul este necesar doar atunci când supapa de gaz este închisă. Sistemul de management al motorului determină cât de departe trebuie deschisă supapa de bypass. Senzorul de poziție a accelerației, care indică unghiul de deschidere al supapei de accelerație, împreună cu senzorul de temperatură a aerului, oferă informațiile necesare.
Bypass-ul care este adesea folosit este o supapă solenoidală cu arc modulată pe lățimea impulsului. Sistemul de management al motorului furnizează bobinei magnetice un semnal PWM. Prin modificarea ciclului de funcționare, supapa poate fi deschisă, închisă sau plasată în orice poziție între ele. Supapa de by-pass poate fi echipată și cu un motor pas cu pas.
Electrovalvă de bypass modulată pe lățime de impuls:
Figura prezintă două vederi ale unei supape de bypass controlate PWM. Judecând după cei trei pini ai mufei, aceasta este adesea o versiune cu două bobine; unul pentru a deschide supapa și unul pentru a o închide.
Diagrama de mai jos arată metoda de control a celor două bobine. Când „Releul principal EFI” (releul pentru computerul de management al motorului) este pornit, microprocesorul este alimentat cu energie. Două tranzistoare sunt controlate în ECU.
Metoda de comutare permite tranzistorului inferior să inverseze semnalul PWM al celui superior. Semnalele PWM sunt oglindite. Aceasta este ceea ce vedeți la ISC1 și ISC2 (ieșirile ECU). ECU variază ciclul de lucru pentru fiecare bobină. Diferența de putere dintre cele două câmpuri magnetice determină poziția supapei. Frecvența este între 100 și 250 Hz.
De controlul ciclului de lucru poate fi măsurat cu osciloscopul. În imaginea de mai jos, supapa este pe jumătate deschisă (cucul de serviciu 50%). Pe ISC1 și ISC2 impulsurile pozitive și negative sunt egale.
Electrovalvă de derivație cu arc cu modul de lățime a impulsului:
Pe lângă actuatorul cu două bobine, acesta este adesea echipat cu o bobină. În acest caz, există adesea doi pini în conexiunea la priză: pentru controlul PWM și un fir de împământare. Un arc asigură că supapa este închisă atunci când este în repaus; aceasta face ca a doua bobină să fie redundantă.
Bypass echipat cu motor pas cu pas:
Pe lângă supapele de bypass controlate prin PWM, există și supape care sunt reglate prin intermediul unui motor pas cu pas. ECU controlează bobinele. Faceți clic aici pentru a accesa pagina cu motorul pas cu pas.
Corpul clapetei cu actuator:
Sistemele moderne de management al motorului folosesc un control al poziției clapetei de accelerație pentru a stabiliza turația la ralanti. Nu mai trebuie utilizată o supapă de bypass separată. Toate componentele pentru controlul poziției clapetei de accelerație sunt amplasate în carcasă. Două potențiometre înregistrați poziția clapetei de accelerație pentru întreaga rotație unghiulară (mijlocul imaginii). Împreună cu comutatorul de ralanti, care înregistrează ralanti (stânga), semnalele sunt trimise la ECU. Motorul DC sau DC din supapa de accelerație este controlat prin intermediul unui semnal PWM pentru a controla poziția supapei de accelerație. Și aici, este posibil ca un motor pas cu pas să rotească supapa de accelerație.
Interiorul corpului de accelerație a fost modificat astfel încât spațiul de aer să crească liniar cu mișcarea unghiulară a supapei de accelerație. Acest lucru sună foarte precis. Prin urmare, este important ca poziția clapetei să fie resetată la setările de bază folosind echipament de diagnosticare după înlocuirea sau curățarea supapei clapetei.
Controlul supapei de accelerație pentru motoarele mai mari:
La motoarele mari, cum ar fi motorul V12 al BMW (prezentat în imaginea de mai jos), alimentarea cu aer printr-o supapă de accelerație este prea mică. La sarcină maximă, motorul necesită atât de mult aer încât diametrul unei singure supape de accelerație ar fi prea mic. Prin urmare, au fost instalate două corpuri de accelerație. Unul pentru fiecare rând de cilindri. Această versiune are două carcase de filtru de aer, două contoare de masă de aer și două conducte de aspirație.
Senzor de poziție a clapetei de accelerație:
În interiorul unui corp de accelerație există un senzor de poziție a clapetei de accelerație care transmite pozitia clapetei de acceleratie catre ECU al sistemului de management al motorului. Poziția supapei de accelerație determină cantitatea de aer aspirată și, prin urmare, și cantitatea de combustibil care trebuie injectat. Pe baza pozitiei clapetei de acceleratie, ECU poate ajusta controlul turatiei de ralanti in functie de conditiile de functionare: cu motorul rece sau cu aerul conditionat pornit, turatia de ralanti trebuie crescuta usor, astfel incat supapa de acceleratie trebuie sa se deschida putin mai departe. A se vedea secțiunea: control inactiv.
În diagrama următoare vedem un ECU și un potențiometru care sunt conectate între ele cu trei fire. Potențiometrul are o conexiune mecanică la supapa de accelerație. Răsucirea supapei de accelerație va face ca rulotul să se schimbe.
- Pe pinul 3 potențiometrul primește o tensiune de alimentare de 5 volți;
- Potențiometrul este conectat la masă pe pinul 1;
- Semnalul de la potențiometru este trimis la ECU prin pinul 2: ștergătorul (săgeata) este atașat la acest fir.
Poziția alergătorului pe pista de carbon a lui potențiometru determină tensiunea de ieșire. Când ruloul este poziționat departe la stânga, tensiunea de ieșire este mare: curentul trebuie să parcurgă doar o distanță scurtă prin rezistor, astfel încât este absorbită mai puțină tensiune. Cu cât alergătorul se deplasează mai departe spre dreapta, cu atât tensiunea semnalului va fi mai mică. Pe pagina: potențiometru operațiunea este discutată mai detaliat.
Cu un multimetru puteți măsura tensiunea de alimentare față de masă. Aceasta trebuie să fie o tensiune stabilizată de 5,0 volți. Este mai bine să măsurați tensiunea semnalului cu un osciloscop: pot apărea perturbări în semnalul AM care nu sunt vizibile cu o măsurătoare cu multimetru. Cele două desene de mai jos arată un semnal corect (linii netede) și un semnal cu interferență, unde semnalul arată o cădere de tensiune particulară într-o perioadă foarte scurtă de timp.
În engleză, dar uneori și în olandeză, literatură vedem adesea folosită abrevierea „TPS”. Aceasta înseamnă: „Throttle Position Sensor”, care este o traducere a olandezi „Throttle Position Sensor”.
Pedala electronica de acceleratie (accelerare prin fir):
In ziua de azi supapele de acceleratie sunt controlate electronic: nu mai gasim un cablu (mecanic) intre pedala de acceleratie si supapa de acceleratie. Poziția pedalei de accelerație este înregistrată de doi senzori de poziție și trimisă la ECU al sistemului de management al motorului. ECU verifică plauzibilitatea semnalelor comparându-le între ele și controlează actuatorul clapetei de accelerație (motorul de reglare) pentru a determina supapa să ia o poziție predeterminată. Numim acest lucru „accelerare prin cablu”, în olandeză: controlul accelerației prin cablare.
Senzorii de poziție a pedalei de accelerație sunt montați în carcasă sau în partea superioară a pedalei de accelerație. Semnalele de la acești senzori trebuie să fie extrem de precise și de încredere: nu dorim ca nicio interferență în semnal să ducă la accelerare neintenționată sau blocare a motorului în nicio circumstanță. Pentru a asigura fiabilitatea, producătorii se potrivesc două senzori de poziție adăuga:
- Producătorii pot alege să transmită semnalele de la ambii senzori la niveluri de tensiune diferite. Când tensiunea semnalului senzorului 1 crește de la 1,2 la 1,6 volți, și tensiunea semnalului senzorului 2 va crește cu 400 mV, dar de la 2,2 la 2,6 volți;
- O altă opțiune este să oglindiți două semnale identice: Imaginea de mai jos arată această strategie. Când pedala de accelerație este acționată, semnalul pe canalul A (albastru) crește de la 800 mV la 2,9 volți, iar semnalul pe canalul B (roșu) scade de la 4,3 la 2,2 volți. Progresia semnalului de amplitudine (semnal AM) este exact la fel, dar în imagine în oglindă.
Când unul dintre cele două semnale are o defecțiune: semnalul scade pentru scurt timp la pământ sau prezintă zgomot, se vede o diferență în ambele semnale. ECU poate decide apoi să treacă în modul limp: poziția pedalei de accelerație nu mai este fiabilă. În modul de urgență, este disponibilă o putere limitată, ceea ce vă permite să conduceți cu viteză redusă către un loc sigur de-a lungul drumului sau, eventual, până la garaj.
Accelerația este controlată de a Motor electric DC deschis si inchis. Motorul de reglare a clapetei de accelerație este controlat de a Podul H controlat. Actuatorul, ca și pedala de accelerație, este echipat cu două potențiometre. Cele două imagini de mai jos arată motorul de control al accelerației (3) cu două opțiuni ale potențiometrelor duble:
- Potențiometre cu ștergătoare îndreptate în sus: ambele semnale sunt identice, dar la un nivel de tensiune diferit;
- Potențiometre cu alergătorii unul față de celălalt: semnalele sunt imagini în oglindă. Dacă un semnal devine ridicat când supapa de accelerație este deschisă, celălalt semnal scade.
Pe pagina Podul H sunt descrise metodele de control ale motorului electric. Pe pagina Potențiometru Funcționarea și măsurarea senzorului de poziție sunt discutate în detaliu.
