CUPRINS

INTRODUCERE.... Cuplu.. Putere. Ardere. Principiul arderii intr-un motor. Punerea la punct a motorului. CIRCUITUL DE AER.... Principiu . CIRCUITUL DE ALIMENTARE CU CARBURANT Rol Rezervorul .. Tipuri de circuite de alimentare Pompa de alimentare electrica (joasa presiune).. Filtrul de carburant Regulatorul de presiune. Rampa de injectie... Injectoarele electromagnetice Precautii si verificari ale circuitulyui de alimentare... APRINDERE Generalitati.. Defecte de ardere. Bujiile. Producerea arcului electric. Tipuri de circuite de aprindere.. Functia antidetonatie.. Caracteristicile inaltei tensiuni.. INJECTIA DE BENZINA.. Amplasarea elementelor. Calculatorul Informatii fundamentale. Functia de pornire... Functia de gestionare a relantiului DEPOLUARE.. Definitia poluarii. Poluantii Istoricul normelor de depoluare Evolutia emisiilor poluante functie de imbogatire... Reaspiratia vaporilor de ulei.. Reaspiratia vaporilor de benzina... Catalizatorul Reglarea imbogatirii...

3 6 7 8 13 15 18 18 19 19 19 21 23 25 25 28 28 30 31 31 32 33 35 36 39 43 46 48 49 50 54 58 63 63 64 66 68 69 70 72 76

EOBD 84

2

INTRODUCERE

Scopul gestionarii motorului este de a permite introducerea si arderea unei cantitati precise de benzina in camera de ardere. Aceasta operatie trebuie sa raspunda cerintelor soferului : - o acceleratie, - o viteza stabilizata a vehiculului, - o deceleratie, - mentinerea turatiei minime (relanti). respectind in acelasi timp diferitele norme de poluare. Si toate acestea, pentru toate cazurile de utilizare a vehiculului : circulatie in oras, pe autostrada, urcarea rampilor Raspunsul la aceste diferite cereri se face gratie stapinirii perfecte a : - dozajului aer - benzina - momentului de declansare a scinteii, realizat de un sistem de injectie electronic Dar ! Pentru realizarea dozajului, trebuie adus aer si benzina la portile motorului . Este rolul : - circuitului de admisie de aer - circuit de alimentare cu carburant. Mai departe, numai sistemul poate adapta cantitatea de benzina la cantitatea de aer pentru realizarea 3

DOZAJULUI. Circuitul de aer ramine cel traditional, in schimb circuitul de alimentare cu benzina a suferit citeva adaptari pentru a permite functionarea sistemului de injectie electronica.

4

NOTIUNI FUNDAMENTALECum se poate constata, legislativul, att romnesc ct i european impune reglementari din ce in ce mai stricte cu privire la nivelul de poluare emis de autovehicule. n acelai timp, toi constructorii tind s propun clienilor vehicule avnd cel mai mic consum posiibil, un cuplu si o putere a motorului maxime pentru a obine un confort ct mai ridicat n conducere. Pentru aceasta trebuie ca motorul sa poata furniza cel mai bun raport : RANDAMENT / PUTERE / CONSUM-POLUARE. Astfel numai sistemele de injecie pot raspunde la toate aceste condiii. n acelai timp este bine de reinut ca puterea, cuplul motor, consumul/poluarea i fiabilitatea motorului sunt caracteristici fundamentale care se cer de la un motor i care sunt condiionate de :

Starea mecanic a motorului ( distribuie, compresie, nivel uzur) Starea sistemului de evacuare. Starea sistemului de aprindere. Starea sistemului de alimentare aer/benzin. Calitatea carburantului.

Concluzii :

Starile de mai sus influeneaz direct calitatea energiei furnizat de motor. n cazul n care motorul nu funcioneaz corect, este inutil de a acuza sistematic sistemul de injecie Aadar, nainte de a interveni asupra sistemul de injecie, amintii-v de ce depinde arderea ntr-un

fr a verifica ansamblul elementelor mecanice.

motor.

5

CUPLUL

Cuplul este definit de o forta (F) aplicata unui brat (). Efectul este solicitarea ansamblului in rotatie. Graie arderii complete a amestecului carburant putem obine cuplul motor. Cnd toat benzina este ars, se degaj un maxim de energie i ne permite s recuperm o for maxima pe capul pistonului, care transmis catre mecanismului biel-manivel, ne permite sa recuperam cuplul motor. Caracteristicile amestecului aer benzina vor permite obtinerea acestor criterii. Reamintim totui c noiunile de putere i cuplu depind puternic de caracteristicile tehnice ale motorului (raport curs-alezaj ; legea arborelui cu came ; motor multisupape ; motor atmosferic sau supraalimentat).

6

PUTEREA

Exemplu de curbe de putere i cuplu.

Cum putem constata pe aceste curbe, pentru :

o anumit stare tehnic a motorului, o anumit calitate a carburantului i a comburantului,

motorul furnizeaz un cuplu i o putere variabil cu regimul. Variaia este dat de umplerea mai mult sau mai puin important a cilindrului cu amestec.

7

Arderea intr-un motorArderea este ansamblul de fenomene legate de combinarea unui carburant si a unui comburant, in cadrul unei transformari chimice in vederea recuperarii unei energii.

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

CarburantulCarburantul este un compus din hidrogen (H) si carbon (C) si este numit hidrocarbura (HC).

Indicele octanicIndicele octanic arat uurina pe care o are respectivul carburant de a se autoaprinde. El este obinut pe un motor monocilindric standardizat, prin compararea carburantului respectiv cu un carburant etalon care poate fi:

Heptanul cruia i este atribuit cifra 0 ( carburantul se autoaprinde usor ) Izooctanul cruia i este atribuit cifra 100 ( carburantul rezist la autoaprindere)

Ex. : Benzina fr plumb 95 se comport ca un amestec compus din 95% izooctan si 5% heptan. Exista doua standarde de determinare a cifrei octanice : RON si MON.

8

RON : Research Octane Number (indice octanic de cercetare); comportamentul carburantului la regim scazut i n acceleraie MON : Motor Octane Number (indice octanic motor); comportamentul carburantului la regimuri ridicate si plin sarcin (cel mai semnificativ dar cel mai puin utilizat

Tetraetilul de plumb care servea la creterea indicelui octanic al benzinei, a fost eliminat progresiv si nlocuit cu aditiv pe baza de potasiu pentru carburantul clasic . Pentru carburantul far plumb funcia anti-detonaie este asigurat de compui oxigenai organici (alcooli, eteri) i de substane aromatice (benzenul C6 H6).

Calitatea amestecului.Un amestec carburant este compus dintr-un carburant i un comburant, iar calitatea si proporiile lor trebuie s duc la o ardere ct mai complet posibil. Pentru a putea s ard, un amestec aer-benzin trebuie sa fie :

Gazos. Dozat. Omogen.

9

Amestec gazosBenzina in stare lichida arde greu, in comparatie cu vaporii de benzina. Va trebui deci trecuta benzina din stare lichida in stare gazoasa prin pulverizare.

Amestec dozatDz j oa s eh m to c io e tr ic (id a e l) = ms aa c r u a tu ab r n lu ( oe a i te r tic ms a a d a r ( o tic e e te re a ) )

Imbogirea este un raport ntre dozajul real i cel ideal. Un amestec srac (R1) conine mai mult carburant.I b g tir mo a e ( ) R = Dz j oa ra el s eh m to c io e

Dz j oa

tr ic

Lambda este un raport ntre dozajul ideal i cel real. Un amestec srac ( >1) conine mai mult aer iar ( 1 000 C) ca urmare a tratrii unei cantiti prea mare de Evoluia substanelor active la temperaturi nalte prin migrarea metalului activ n interiorul suportului Sublimarea metalului activ la temperatur nalt. Vitrificarea substanei active.

poluani

metalic.

Colmatarea Suprafaa activ a convertorului poate fi parial sau total colmatat, adic acoperit de plumbul care se gsete n benzin. Acest lucru provoac neutralizarea catalizatorului deoarece gazele nu mai ajung n contact cu metalul activ depus pe suprafaa ceramic. Acelai efect ca i plumbul l pot avea uleiurile, fosforul i sulful.

74

75

Reglarea mbogirii.Pentru a obine o bun eficacitate a catalizatorului, amestecul aer benzin furnizat motorului trebuie s aib o mbogire constant i aproape de raportul stoechiometric. Pentru aceasta, utilizm o sond pe care o numim sond de oxigen sau Lambda . Reglarea imbogirii servete la buna funcionare a catalizatorului.

Atunci cind toate conditiile pentru activarea reglarii imbogatirii sunt reunite, calculatorul citeste semnalul de la sonda de oxigen. Acest semnal este tradus ca un continut in oxigen rezidual al gazelor de evacuare (sarac sau bogat in oxigen). Dupa fazele de ardere si evacuare, gazele rezultate trec prin fata sondei care retraduce corectia emisa de calculator. Se lucreaza astfel in bucla inchisa.

76

Sonda de oxigen ( sonda )Rolul su este de a informa calculatorul despre coninutul in oxigen al gazelor de eapament. Eeste montat pe galeria de evacuare sau n apropierea intrarii in catalizator.

Funcionarea sondei se bazeaz pe faptul c ceramica utilizat conduce ionii de oxigen la temperaturi mai mari de 300C. n anumite faze de funcionare dac temperatura sondei este insuficient, ea este nczit electric.

77

O parte a sondei este in contact cu gazele de evacuare, iar alta cu aerul ambiant. Cu cit temperatura gazelor este mai mare (maxim 950 C), cu atit reactia sondei este mai importanta. Daca, continutul in oxigen este foarte diferit intre cele doua parti, proprietatile particulare ale materialului folosit conduc la producerea unui salt de tensiune in jurul valorii =1. In jurul valorii lui =1, o mica variatie a imbogatirii antreneaza o importanta variatie de tensiune. Aceasta schimbare de stare permite exploatarea rapida de catre calculator.

78

79

Functionarea in bucla deschisa sau inchisa

Calculatorul nu ine cont de informaia de la sonda de oxigen. Sistemul lucreaz n Bucl Deschis Sistemul va lucra n bucl deschis atta timp ct condiiile de funcionare ale motorului sunt incompatibile cu reglarea mbogirii (dozaj neadaptat ) i/sau atta timp ct sonda nu a atins temperatura sa nominal de funcionare.

Temporizare la pornire (amestec bogat). Funcionare la rece. PV i variaii de sarcin rapide ( dozaje de putere ). Tierea injeciei n deceleraie. Mod degradat ( sonda defect ).

Calculatorul ine cont de informaia de la sonda de oxigen.

Sistemul lucreaz n Bucl nchis . Reglarea mbogirii este activ. Calculatorul va corecta timpul de injecie, pentru conservarea imbogirii egal cu 1. Aceste corecii sunt vizibile cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic. Valoarea se poate gsi n intervalul 0 - 255, valoarea medie fiind 128.

80

Pe anumite aplicaii, scara poate fi diferit ( ex : valoarea medie egal cu 1 ).

Cnd valoarea este mai mare de 128, calculatorul comand o mbogire ( prin mrirea timpului de injecie ) deoarece amestecul este srac ( tensiunea sondei mai mic de 500 mV ) Cnd valoarea este mai mic de 128, calculatorul comand o srcire ( prin scderea timpului de injecie) deoarece amestecul este bogat ( tensiunea sondei mai mare de 500 mV ).

Exemplu de adaptare a mbogirii.

Injectoarele sunt ancrasate. Timpul de injecie calculat iniial pentru a obine mbogirea egal cu 1 nu mai este suficient. Calculatorul trebuie s creasc timpul de injecie. Valoarea este centrat pe 180, dar imbogirea 1 este meninut.

81

Injectoarele se ancraseaz i mai mult. Calculatorul nu mai poate aduce corecii mai sus de 255, amestecul devine prea srac. Eficacitatea catalizatorului scade i autovehiculul polueaz.

82

Pentru a pastra mbogirea 1, trebuie ca valoarea corectiei de imbogire s fie recentrat pe 128, trebuie deci decalat cartograma de injecie. Este rolul corectorilor adaptivi.

Analiza gazelor de evacuare

EOBD (European on Board Diagnostic)83

Norma EOBDVehiculele care rspund normelor de poluare EURO 2000 (EURO III) sunt echipate cu sistem de autodiagnoz EOBD. Aceast nou norm este luat direct dintr-o lege american i aplicat n Europa. Aceste vehicule difer de cele EURO 96 ( EURO II) prin urmtoarele: Motoarele au un grad mai mare de depoluare. Pentru a satisface normele EURO III gradul de poluare a fost redus cu 50% fa de EURO II Calculatoarele sunt capabile s detecteze orice anomalie care ar duce la o emisie de poluani superioar normei. Calculatorul are strategii speciale de control al organelor de depoluare. n momentul n care o anomalie provoac o poluare excesiv, se aprinde un martor pe tabloul de bord (martorul MIL - Malfunction Information Light sau martorul EOBD). Acest martor indic oferului faptul c autovehiculul trebuie s ajung la service (incepnd cu 1 Ianuarie 2000, nerepararea defeciunii care a dus la aprinderea martorului poate fi sancionat. Poliia poate controla buna funcionare a injeciei prin priza EOBD, cu protocolul EURO 2000, comun la toate vehiculele)

Pe parcursul unui rulaj, calculatorul efectueaza diferite teste : - urmarirea in permanenta a rateurilor de ardere, - testul de eficienta a sondei de oxigen amonte, - testul de eficienta al catalizatorului.

Diagnosticul rateurilor de ardere

84

Rateurile de ardere sunt consecinta unui proces de proasta calitate la unul sau mai multi cilindrii. Depistarea lor se face prin analiza cuplului motor via volant motor. Viteza este masurata de captorul de turatie (variatia perioadei).

Un rateu de ardere se traduce printr-o scadere a cuplului motor masurat sup un prag predefinit. Un procent de rateuri mai mare 15 % (15 arderi proaste dintr-o suta) este considerat ca si distructiv pentru catalizator. Martorul EOBD clipeste imediat pentru a alerta soferul ca, catalizatorul sau este in pericol. Un procent de rateuri inferior valorii de 15 % este considerat poluant. In acest caz martorul se aprinde fix daca defectul a aparut pe timpil a trei rulaje consecutive.

Invatarea volantului consta in adaptarea deformatiilor volantului cauzate de tolerantele de uzinare, care pot provoca variatii de cuplu, si care pot afecta analizarea rateurilor de ardere. 85

Invatarea trebuie efectuata la inlocuirea : - calculatorului de injectie, - volant motor, - captor turatie. Dupa stergere, invatarile se realizeaza in timpul rulajului. Pentru aceasta trebuiesc efectuata mai muklte deceleratii succesive.

a.

Diagnosticul sondei de oxigen amonte.

Scopul diagnosticului sondei de oxigen amonte.Diagnosticul funcional al sondei de O2 amonte trebuie s detecteze o defeciune care ar putea provoca o depire a pragului de poluare EOBD. Principiul diagnosticului sondei de oxigen .

86

Defectele sondei de O2 sunt de dou tipuri : Degradarea mecanic a componentelor (intreruperea legaturilor) care se traduce printr-o pan electric. Degradarea chimic a componentelor care duce la o mrire a timpului de rspuns a sondei i care se traduce printr-o perioad de trecere de la tensiune mic la tensiune mare crescut. Diagnosticul sondei de oxigen amonte.

Detectarea defectului. Sonda O2 este declarat defect dac perioada sa medie de rspuns depete pragul EOBD. Ea provoac aprinderea martorului EOBD ( MIL ) .

Test static al sondei de oxigen.

87

Pe anumite calculatoare, este posibil efectuarea unui test static al sondei de oxigen amonte cu ajutorul testerului .

Scopul diagnosticului catalizatorului.

Diagnosticul funcional al catalizatorului trebuie s permit detectarea unei disfunciuni care ar putea duce la depirea pragului de poluare a normei EOBD.

Principiul diagnosticrii catalizatorului. Capacitatea de stocare a oxigenului de ctre catalizator este indicatorul strii sale. Atunci cnd catalizatorul mbtrnete, capacitatea de stocare a oxigenului scade ca i capacitatea sa de a depolua. Principiul const n creerea de variaii importante ale mbogirii, n scopul umplerii cu oxigen a catalizatorului. Dac, catalizatorul este bun, va absorbi oxigenul iar tensiunea furnizat de sonda de oxigen aval va rmne constant.

88

Dac este uzat, oxigenul nu va mai putea fi stocat, iar acest lucru va antrena o variaie a tensiunii n sonda de oxigen aval. Cu ct catalizatorul este mai uzat cu att oscilaia va fi mai important.

89