¿Qué dos tipos de válvulas de aire existen en el sistema EFL? ¿Cuántos balancines hay en la cámara de válvulas del motor EFL?
1. Se puede obtener una relación aire-combustible precisa bajo cualquier circunstancia.
2. Que la mezcla quede bien distribuida en cada cilindro.
3. Los coches EFI tienen un buen rendimiento de aceleración.
4. Alta eficiencia de inflación
5. Buen rendimiento de arranque y desaceleración para reducir o cortar el combustible.
El principio de funcionamiento de la inyección electrónica:
El sistema de inyección de gasolina controlado electrónicamente consta principalmente de las siguientes cuatro partes:
Sistema de admisión de aire, sistema de suministro de combustible, sistema de control, sistema de encendido
Como se muestra en la siguiente figura:
1 El sistema de admisión de aire es el siguiente:
2. p>
Compuesto principalmente por aceite. Compuesto por regulador de presión, inyector de combustible y bomba de inyección de combustible.
Diagrama del principio de funcionamiento del sistema de suministro de combustible:
Principio de funcionamiento de la bomba de inyección de combustible
La bomba de combustible está instalada en el tanque de combustible y la turbina La bomba es impulsada por el motor. Cuando la presión del aceite en la bomba excede un cierto valor, el combustible abre la válvula unidireccional y suministra aceite a la línea de aceite. Cuando la línea de aceite está bloqueada, la válvula reductora de presión se abre y el combustible filtrado regresa al tanque.
Como se muestra en la siguiente figura:
El principio de funcionamiento del inyector de combustible:
El inyector de combustible es electromagnético. Cuando el inyector de combustible no funciona, la válvula de aguja sella el orificio de inyección de combustible bajo la acción del resorte de retorno. Cuando la señal de control de inyección de la ECU conecta la bobina del solenoide del inyector al circuito de alimentación, la válvula de aguja supera la presión del resorte, la fricción y su propio peso bajo la atracción de la fuerza electromagnética, se eleva desde la posición de reposo y el combustible se inyectado.
En un sistema de inyección de combustible multipunto, el inyector se instala en la culata cerca del colector de admisión o entrada de aire a través de una junta aislante y se fija mediante el tubo de aceite. Los sistemas de inyección de combustible multipunto tienen un inyector por cilindro. En inglés se llama inyección multipunto. Abreviado como MPI.
Como se muestra en la siguiente figura:
Inyector de combustible
El inyector del sistema de inyección de combustible de punto único está instalado en el cuerpo del acelerador y cada cilindro utiliza un inyector de combustible. El inglés es una sola inyección. Conocido como SPI. Como se muestra en la siguiente figura:
El principio de funcionamiento del regulador de presión de aceite
La función del regulador de presión de aceite es ajustar la presión de inyección de combustible. La cantidad de aceite inyectada por el inyector se controla cambiando la duración de la señal de inyección. Debido a que el grado de vacío en el colector de admisión cambia con las condiciones de funcionamiento del motor, incluso si la duración de la señal de inyección y la presión de inyección permanecen sin cambios, la cantidad de inyección de combustible cambiará ligeramente cuando cambien las condiciones de funcionamiento. Para obtener una cantidad precisa de inyección de combustible, la suma de la presión de aceite A y el vacío del colector de admisión B debe permanecer constante.
Como se muestra en la siguiente figura:
3. Sistema de control
El sistema de control consta de sensores, actuadores y unidades de control electrónico.
Como se muestra en la siguiente figura:
Sensor
Los sensores son componentes que detectan información y son responsables de proporcionar a la ECU el estado operativo del motor y auto.
Como se muestra en la siguiente figura:
Unidad monetaria europea
La función de la ECU es recopilar y procesar señales de entrada de varios sensores según el. motor Se calculan y controlan las necesidades de trabajo (anchura del impulso de inyección, ángulo de avance del encendido, etc.). ) y emite las señales de control correspondientes. En la actualidad, los motores controlados electrónicamente no solo controlan la inyección de combustible, sino también el encendido, la EGR, el ralentí y la válvula de escape de los motores sobrealimentados. Debido a que el motor está controlado integralmente por una ECU, también se le llama sistema de gestión del motor.
Como se muestra en la siguiente imagen:
La caja cuadrada de metal en el medio es la unidad de control electrónico, la parte donde la flecha apunta a la unidad de control electrónico es el sensor, y La parte por donde sale la flecha de la unidad de control electrónico es el actuador.
La interfaz de entrada más importante en un motor controlado electrónicamente es la interfaz del sensor (como velocidad, carga, temperatura, presión, etc.). La interfaz de salida principal es la interfaz de control, que controla los actuadores externos (). como inyectores de combustible, módulo de encendido, bomba de inyección de combustible, actuador de ralentí, etc.). ).
Actuador
Como se muestra en la figura:
4. Sistema de encendido
El sistema de control de encendido consta de sensores y componentes electrónicos. Unidades de control y actuador.
Como se muestra en la siguiente figura:
El actuador es el módulo de encendido y la bobina de encendido. El sistema de encendido más común es el sistema de encendido sin distribuidor, que utiliza una bobina de encendido para ambos cilindros. Actualmente, también existe una bobina de encendido por cilindro. Como se muestra en la siguiente figura:
Estrategia de control de la relación aire-combustible
Para cumplir con los requisitos de diversas condiciones de funcionamiento del motor, la relación aire-combustible de la mezcla no se puede controlar. en un circuito cerrado, sino en un enfoque combinado de bucle cerrado y abierto.
Se divide principalmente en tres modos de control:
Respuesta: el control de circuito abierto se usa generalmente durante el arranque en frío y cuando la temperatura del agua de refrigeración es baja.
Debido a la baja velocidad de arranque, la baja temperatura del agua de refrigeración y la escasa volatilidad del combustible, es necesario
realizar cierta compensación por el combustible. Relación mezcla aire-combustible y temperatura del agua de refrigeración
A medida que aumenta la temperatura, la relación aire-combustible aumenta gradualmente.
b: En este momento, la operación de carga parcial y de ralentí se puede dividir en dos situaciones:
a Si para obtener la mejor economía, se puede utilizar el control de bucle abierto, y
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La relación aire-combustible se controla para operar en un estado de mezcla pobre que es mayor que la relación estequiométrica.
b. Para lograr bajas emisiones y una buena economía de combustible, se debe utilizar un sistema de inyección de gasolina controlado electrónicamente y un convertidor catalítico de tres vías para la combustión de aire.
Comparado con el control de bucle cerrado.
La línea de puntos de la figura muestra la relación entre las concentraciones de emisiones de CO, HC y óxidos de nitrógeno y la relación aire-combustible sin añadir un catalizador de tres vías. La línea continua representa la relación entre CO, HC, NOx y la relación aire-combustible después de usar un convertidor catalítico de tres vías. En la figura se puede ver que sólo cuando la relación aire-combustible está cerca de la relación estequiométrica, las concentraciones de emisión de HC, CO y óxidos de nitrógeno son pequeñas. Los motores equipados con inyección de gasolina controlada electrónicamente adoptan un método de control de circuito cerrado, que puede controlar estrictamente la relación aire-combustible de la mezcla dentro de un rango estrecho cerca de la relación estequiométrica, y el convertidor catalítico de tres vías puede lograr la mayor eficiencia de purificación.
c: Cuando el acelerador está completamente abierto (WOT):
Para obtener la máxima potencia del motor y evitar que se sobrecaliente, se utiliza un control de bucle abierto para controlar el aire. -Relación de combustible de la mezcla en un rango de 12,5 ~ 13,5. En este momento, la mezcla en el motor se quema más rápido y tiene la presión de combustión más alta, por lo que la potencia de salida también es mayor.
Como se muestra en la siguiente figura:
Control de encendido
Para que el motor produzca la máxima potencia, la presión máxima de combustión debe ser de alrededor de 10 ~ 15 Después del punto muerto superior, el tiempo de encendido se expresa en términos de ángulo de avance del encendido. Se refiere al ángulo de rotación del cigüeñal desde el inicio del electrodo de la bujía hasta el momento en que el pistón alcanza el punto muerto superior.
Encendido demasiado tarde: se reduce la potencia del motor y aumenta el consumo de combustible.
Encendido prematuro: potencia reducida y propenso a detonaciones.
El ángulo de avance de encendido óptimo del motor no sólo debe optimizar la potencia y economía del motor, sino también minimizar las emisiones nocivas.
Nota: Estrategia óptima de control del ángulo de avance del encendido
Periodo de inicio: valor fijo
Después del arranque
Respuesta: Control básico del ángulo de avance del encendido : determinado por la velocidad y la carga.
b: Corrección del ángulo de avance del encendido:
Corregir las condiciones de carga de la pieza A en función de señales como la temperatura del agua de refrigeración, la temperatura del aire de admisión y la posición del acelerador.
En condiciones de plena carga, se debe prestar especial atención al control del ángulo de avance del encendido para evitar detonaciones.
c Control de los ángulos de avance máximo y mínimo: El ángulo de avance de encendido calculado por el microprocesador debe controlarse dentro de un rango determinado, de lo contrario será difícil que el motor funcione con normalidad.
Control del ángulo de cierre
El concepto de ángulo de cierre sigue el sistema de encendido tradicional. En sistemas de encendido controlados electrónicamente, se refiere al momento en que se enciende el circuito primario. Cuando el circuito primario está abierto, el voltaje secundario de la bobina de encendido es proporcional a la corriente primaria. Un tiempo de encendido corto y una corriente primaria pequeña harán que el voltaje secundario inducido sea bajo y provoque fácilmente un incendio. Una corriente primaria grande favorece la ignición; pero si el tiempo de activación es demasiado largo, la bobina de encendido se calentará o incluso se quemará, y el consumo de energía también aumentará. Por tanto, es necesario controlar el tiempo óptimo de encendido.
Cuando el voltaje de la batería cae, el valor que puede alcanzar la corriente primaria será menor durante el mismo tiempo de encendido.
Por lo tanto, se debe corregir el tiempo de encendido.
Control de detonación
Los motores de los automóviles utilizan una chispa eléctrica para encender la mezcla y propagar la mezcla de combustión a través de una llama. Si durante el proceso de propagación, antes de que llegue la llama, la mezcla se enciende y arde por sí sola en algunas zonas, el flujo de aire se acelerará, provocando que la presión y la temperatura en el cilindro aumenten rápidamente, provocando una deflagración instantánea. Este fenómeno se llama detonación.
Los golpes harán que el gas vibre fuertemente y produzca ruido; también sobrecalentará piezas como bujías, cámaras de combustión y pistones y, en casos severos, dañará el motor.
Una vez determinados los parámetros estructurales del motor, una de las medidas eficaces y sencillas para eliminar las detonaciones es retrasar el ángulo de avance del encendido.
Los motores equipados con un sensor de detonación pueden detectar el límite de detonación y la unidad de control electrónico puede ajustar el tiempo de encendido a una posición cercana al límite de detonación, mejorando así el rendimiento del motor.
Cuando el motor golpea, la ECU retrasa el tiempo de encendido según el grado de golpeteo. Si el grado de golpe es alto, no sólo el ángulo de retardo será grande, sino que también será más rápido al principio y luego más lento hasta que el golpe desaparezca. Para garantizar un buen rendimiento del motor, una vez que desaparecen los golpes, el ángulo de avance del encendido aumenta gradualmente y la velocidad de aumento varía. Cuando el motor vuelve a golpear, el ángulo de avance del encendido se retrasa nuevamente. Generalmente, la velocidad a la que se retarda el ángulo de avance de la chispa es mayor que la velocidad a la que se incrementa el ángulo de avance de la chispa.
Control de recirculación de gases de escape
Tasa de EGR, como se muestra en la figura
La tasa de EGR comúnmente utilizada representa la cantidad de control de EGR. Expresado por la proporción de gases de escape en la mezcla que ingresa al cilindro. La tasa de EGR está relacionada con la potencia, la economía y el rendimiento de emisiones del motor.
Si la tasa de EGR aumenta demasiado, la velocidad de combustión es demasiado lenta, la combustión se vuelve inestable, la tasa de fallos de encendido aumenta y los HC también aumentarán. Si la tasa de EGR es demasiado pequeña, las emisiones de óxido de nitrógeno no cumplirán con los requisitos reglamentarios y fácilmente se producirán detonaciones y sobrecalentamiento del motor. Por lo tanto, la tasa de EGR debe controlarse de acuerdo con los requisitos de las condiciones de funcionamiento del motor.
En el sistema de control EGR, la válvula EGR es un componente clave. Se pueden obtener diferentes tasas de EGR ajustando la válvula de recirculación de gases de escape. Las válvulas EGR controladas electrónicamente se utilizan ampliamente en motores controlados electrónicamente.
La válvula EGR lineal está controlada por la ECU, que controla la posición de la válvula de aguja, ajusta el tamaño del orificio del acelerador desde el escape hasta el colector de admisión y controla con precisión la tasa de EGR.
Durante el funcionamiento de EGR, la posición de la válvula de aguja se controla monitorizando la señal de retroalimentación de la posición de la válvula de aguja. La posición de la válvula de aguja de EGR se controla en función de la temperatura del agua de refrigeración, la posición del acelerador y el flujo de aire de admisión.
Estrategia de control de EGR;
Aumentar la tasa de EGR puede reducir las emisiones de óxido de nitrógeno, pero al mismo tiempo aumentar las emisiones de HC y el consumo de combustible. Por lo tanto, la tasa de EGR adoptada en diversas condiciones de trabajo debe considerar de manera integral la potencia, la economía y el rendimiento de las emisiones.
Los resultados de las pruebas muestran que cuando la tasa de EGR es inferior a 10, el consumo de combustible básicamente no aumentará. Cuando la tasa de EGR es superior a 20, la combustión del motor es inestable, el motor funciona con dificultad y las emisiones de HC aumentan en 10. Por lo tanto, generalmente es apropiado controlar la tasa de EGR dentro del rango de 10 a 20.
A medida que aumenta la carga, el valor permitido de la tasa de EGR también aumenta (área sombreada en la figura siguiente).
Respuesta: Al ralentí y con poca carga, la concentración de emisiones de óxido de nitrógeno es baja. Para garantizar una combustión estable, no se realiza EGR. B: EGR sólo se realiza en estado caliente. Cuando las temperaturas del motor son bajas, las concentraciones de emisiones de óxido de nitrógeno también lo son. Para garantizar una combustión normal, la EGR no se activa cuando el motor está frío.
c: A altas cargas y altas velocidades, para garantizar un mejor rendimiento energético del motor, cuando la mezcla es más rica y las emisiones de óxido de nitrógeno son menores, es posible que no se realice la EGR o que la tasa de EGR ser reducido.
d: El impacto de la recirculación de los gases de escape en las emisiones de óxido de nitrógeno y el consumo de combustible también se ve afectado por factores como la relación aire-combustible y el ángulo de avance del encendido. Por lo tanto, se puede obtener un mejor rendimiento del motor cuando se controla la tasa de EGR y se controla completamente el encendido.
Control de la volatilización del combustible
Para controlar el vapor de combustible que se escapa del tanque de combustible, los botes de carbón se utilizan ampliamente en los motores controlados electrónicamente.
Cuando el motor no está en marcha, el vapor de combustible en el tanque de combustible es absorbido por el carbón activado en el recipiente de carbón. Cuando el motor está en marcha, el vapor de combustible es aspirado hacia el motor por el vacío en el tubo de admisión. Según las condiciones de funcionamiento del motor, la unidad de control electrónico controla la apertura o cierre del vacío a través de la válvula solenoide para controlar el vapor de combustible.
Controlar el vapor de combustible puede reducir los hidrocarburos en la atmósfera y ahorrar combustible.
5. Tendencia de desarrollo de la inyección electrónica
Motor de gasolina de inyección directa en cilindro
El cilindro controlado electrónicamente utiliza inyección directa para suministrar una mezcla rica cerca de la chispa. bujía, que facilita el encendido; proporciona una mezcla pobre en otras áreas para la inyección de combustible por etapas. Logrando así el propósito de la combustión estratificada. Se informa que cuando la relación aire-combustible es 30, todavía puede arder. Este método puede ahorrar más de un tercio de combustible. Para reducir los NOx durante la combustión pobre, se instalan en el sistema de escape dos sensores de temperatura, dos sensores de oxígeno y un convertidor catalítico de dos etapas.
Sistema de gestión del motor con sistema de diagnóstico integrado OBD II