Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza













INSTALATIA DE ALIMENTARE CU INJECTIE DE BENZINA

tehnica mecanica



loading...











ALTE DOCUMENTE

Determinarea experimentala a legii lui Ohm
Masurarea Vitezelor īntr-un curent de aer cu ajutorul tubului Pitot
ASAMBLARI SUDATE II
Examen SRC set 18
TENSIUNI DE CONTACT
FACTORI CE INFLUENTEAZA CALITATILE MANEVRIERE ALE NAVEI
Masina de frezat manuala Altech, model CIAO
Emitator FM 3W
REVIZIILE SI REPARATIILE CE SE EXECUTA LA CALDARILE NAVALE
PROIECTAREA TROLIULUI DE FORAJ


INSTALAŢIA DE ALIMENTARE CU INJECŢIE DE BENZINĂ


1.              Introducere.

Scopul unui sistem de injectie este de a permite introducerea unei cantitati precise de benzina īn camera de ardere pentru a respecta normele antipluare si a raspunde la toate cerintele soferului.

Cererile pot fi :

·       O acceleratie;

·       O viteza stabilizata a vehiculului;

·       O deceleratie;

·       Mentinerea unui regim minim (relati).

Raspunsul la aceste cereri se face prin sapānirea perfecta a :

1.      Dozajului aer-combustibil

2.      Momentului declansarii scānteii care este gestionat de sistemul de injectie.

DAR !

Pentru a realiza un dozaj,trebui mai īntāi ca aerul si benzina sa fie aduse la « intrarea motorului « .

Acesta este rolul :

·       circuitului de admisie al aerului,

·       circuitului de alim 232d36c entare cu benzina.

Apoi,numai sistemul de injectie poate adapta cantitatea de benzina la cantitatea de aer pentru a realiza DOZAJUL.

Circuitul de aer poate sa ramāna aproape neschimbat,in timp de circuitul de alimentare cu combustibil necesita cāteva modificari pentru a permite functionarea sistemului de injectie.

1.1.        Preambul.

Cum constatam noi īn viata de zi cu zi,legislativul,atāt romānesc cāt si european impune o reglementare foarte stricta cu privire la nivelul de poluare emis de autovehicule.

Īn acelasi timp, toti constructorii tind sa propuna clientilor vehicule avānd cel mai mic consum posibil,un cuplu si o putere a motorului maxime pentru a obtine un confort cāt mai ridicat īn conducere.

Pentru aceasta trebuie ca motorul sa poata furniza cel mai bun raport RANDAMENT / PUTERE / CONSUM-POLUARE.

Astfel numai sistemele de injectie pot raspunde la toate aceste conditii.

Īn acelasi timp este bine de retinut ca puterea,cuplul motor, consumul/depoluarea si fiabilitatea motorului sunt caracteristici fundamentale care se cer de la un motor si care sunt conditionate de :

·       Starea mecanica a motorului ( distributie,compresie,nivel uzura.)

·       Starea sistemului de evacuare.

·       Starea sistemului de aprindere.

·       Starea sistemului de alimentare aer/benzina.

·       Calitatea carburantului.

Concluzii :

·       Aceste stari influenteaza direct calitatea energiei furnizata de motor.

·       Īn cazul īn care motorul nu functioneaza corect,este inutil de a acuza sistematic sistemul de injectie fara a verifica ansamblul elementelor mecanice.

·       Asadar, īnainte de a interveni asupra sistemul de injectie, amintiti-va de ce depinde arderea īntr-un motor.

2.              Notiuni fundamentale.

2.1.        Elementele ce compun arderea.

Arderea este ansambul fenomenelor legate de combinarea unui carburant si a unui comburant,īn cazul unei transformari chimice īn vederea recuperarii unei energii.

2.1.1.    Carburantul.

      Carburantul este un compus de hidrogen (H) si de carbon (C ) numit hidrocarbura (HC). El este caracterizat de mai multi indici.

a)                 Indicele octanic.

     Indicele octanic arata usurinta pe care o are respectivul carburant de a se autoaprinde.

El este obtinut pe un motor monocilindric standardizat, prin compararea carburantului respectiv cu un carburant etalon care poate fi:

·       Heptanul caruia īi este atribuita cifra « 0 » ( carburantul se autoaprinde usor )

·       Iso-octanul caruia īi este atribuita cifra « 100 » ( carburantul rezista la autoaprindere)

Ex. : Benzina Fara Plumb 95 se comporta ca un amestec compus din 95% iso-octan si 5% heptan.

b)                 Indicele octanic RON si MON.

RON : Research Octane Number (indice octanic de cercetare); comportamentul carburantului la regim scazut si īn acceleratie.

MON : Motor Octane Number (indice octanic motor) ; comportamentul carburantului la regimuri ridicate si sarcina plina ( cel mai semnificativ dar si cel mai putin utilizat )

INDICE

SUPER PLUMB

SUPER CU POTASIU

CARBURANT FARA PLUMB

SUPERCARBURANT FARA PLUMB

RON

97

98

95

98

MON

86

-

85

88

 

Tetraetilul de plumb care servea la cresterea indicelui octanic al benzinei care iesea din rafinare a fost eliminat progresiv si īnlocuit cu aditiv pe baza de potasiu pentru carburantul « clasic ».Pentru carburantul « fara plumb » functia anti-detonatie este asigurata de compusi oxigenati organici (alcooli, eteri) si de substante aromatice (benzenul C6 H6).

2.1.2.    Comburantul.

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

                                        

3.              Amestecul aer-benzina.

3.1.        Calitatea amestecului.

     Un amestec carburant este compus dintr-un carburant si un comburant unde calitatea si proportiile lor trebuie sa duca la o ardere cāt mai completa posibil.

Pentru a putea sa arda, un amestec aer-benzina trebuie sa fie :

·       Gazos.

·       Dozat.

·       Omogen.

3.1.1.    Amestecul gazos.

     Benzina īn stare lichida arde cu greutate īn timp ce vaporii de benzina ard foarte usor.Va fi nevoie transformarea benzinei din stare lichida īn stare de vapori, prin pulverizare.

3.1.2.    Amestecul dozat.

     Raportul dintre masa benzinei si masa aerului trebuie sa fie controlat pentru ca amestecul sa arda.Īn conditiile de ardere din interiorul motorului ( presiune si temperatura) si tinānd cont de gradul de umplere al cilindrului, dozajul ideal este de 1 gram de benzina pentru 14,8 grame de aer.

Combustie lenta.

Randament slab,

Supraīncalzire motor,

Poluare cu oxizi de

 azot (NO X ),

Detonatii,

Rateuri īn

esapament.

            Combustie rapida

si completa.

Combustie

 incompleta.

Randament slab,

Consum,

Poluare cu

 hidrocarburi

(HC)

Si monoxid de

carbon

(CO),

Calamina.

     Pe de alta parte , pentru motoarele moderne cu sisteme de depoluare, se cauta ca amestecul sa fie foarte aproape de imbogatire 1 adica la un raport stoechiometric corespunzator dozajului ideal de 1/14,8.

RANDAMENT.

Obtinerea de maximum de

energie din fiecare

particula de benzina.Trebuie

 arsa toata benzina, deci este

necesar un mic exces de aer.

Acesta este dozajul economic

 si va fi folosit pentru regimurile

 medii.

PUTERE.

Trebuie ca viteza de

propagare a flacarii sa fie

 cāt mai mare posibil.

Este necesar un mic

exces de benzina.

Este dozajul de putere.Va fi

 folosit pentru regimurile

īnalte īn cazul īn care se

doreste puterea maxima.

Cazuri particulare.

La relanti : dozajul va corespunde unui amestc ceva mai bogat decāt ideal, pentru ca umplerea cilindrilor este deficitara iar un amestec sarac nu arde (lipsa de presiune).

     La fel īn cazul pornirilor la rece, trebuie adoptata o strategie particulara pentru a avea o imbogatire a amestecului, deoarece camera de ardere este rece iar turatia motorului este scazuta. Aceasta situatie nu favorizeaza combustia (condensarea benzinei si umplere deficitara).

3.1.3.    Amestec omogen.

Un amestec omogen este un amestec care are aceeasi compozitie īn toate punctele.

Aceasta omogenitate va influenta viteza de ardere.

4.              Principiul arderii īntr-un motor.

4.1.        Caracteristici.

            Arderea unui amestec aer-benzina

      se face cu o puternica crestere de

     temperatura si presiune īn camera de

     ardere.

        Acest fenomen permite

     recuperarea unei forte pe capul

     pistonului si de asigurarea cu

     ajutorul mecanismului

     biela-manivela CUPLUL MOTOR.

Obtinerea unei energii mecanice.

Arderea cea mai RAPIDĂ este CEA MAI BUNĂ

( ea este de ordinul a 2 milisecunde )

Durata arderii depinde de .

Calitatea amestecului aer-benzina

Temperatura

amestecului

aer-benzina si imprejurimile sale

Temperatura si durata de

 actiune a sursei care declanseaza arderea


4.2.        Arderea normala.

Amorsarea.

Pentru ca un amestec aer-benzina sa

 se aprinda trebuie adus un punct din

masa sa gazoasa la o temperatura

suficient de mare numita :

TEMPERATURA DE APRINDERE

Propagarea.

Īncepānd din acest punct,amestecul

īncepe sa se aprinda īn etape succesive

 iar avansarea frontului de flacara se face īn

 etape progresive si regulate :

ARDEREA ESTE EXPLOZIVA

4.3.        Arderea ideala.

     Tocmai am prezentat arderea elementara, dar trebuie sa ne amintim ca motorul trebuie sa raspunda la mai multe tipuri de exigente :

4.3.1.    Exigentele clientului.

·       Cuplu motor bum pentru a permite reprize scurte, urcarea pantelor dificile, capacitate de tractiune.

·       Putere pentru performate rutiere ( accleratie, viteza maxima. )

·       Consum minim pentru o autonomie cāt mai mare si un cost energetic cāt mai redus.

·       Fiabilitatea motorului.

4.3.2.    Exigentele legislative.

Poluare cāt mai mica pentru a proteja mediul.

Pentru a reveni la ardere, am spus ca arderea cea mai buna este si cea mai rapida.Atunci o ardere completa aduce un grad scazut de poluare si un randament maxim

4.3.3.    Conditiile arderii ideale.

Arderea amestecului nu este instantanee.De fapt, īntre īnceputul arderii si arderea completa a amestecului trece un timp de aproximativ 2 milisecunde.

   Pentru ca presiunea arderii sa fie corect sincronizata īn interiorul motorului, este necesara aprinderea corburantului cu un avans care depinde de :

·        regimul motor.

·        presiunea din colector.

·        temperatura apei si a aerului.

4.4.        Consecintele mecanice ale arderii.

4.4.1.    Puterea.

Gratie rapiditatii arderii obtinem puterea.

Pentru a īntelege mai bine, o mica recapitulare a unor notiuni de fizica.

  Daca o forta F īsi deplaseaza punctul de aplicatie, spre exemplu deplasānd un corp, ea efectueaza un lucru mecanic.

     Notiunea de putere este legata de notiunea de lucru mecanic si timp.Prin definitie, puterea unei masini este egala cu lucrul mecanic efectuata de aceasta masina īmpartit la timpul folosit de masina pentru a produce acest lucru mecanic.

            Forta F care ne intereseaza este cea care se exercita asupra capului pistonului si care este rezultatul presiunii importante datorata arderii amestecului aer-benzina.

            Cu cat arderea este mai rapida cu atāt cresterea de temperatura deci si cresterea de presiune va fi mai rapida.

4.4.2.    Cuplul.

Cuplul mecanic este un ansamblu de 2 forte F paralele dar de sens opus carea actioneaza asupra acluiasi corp.Ele solicita corpul la rotatie.

   Gratie arderii complete a amestecului carburant putem obtine cuplul motor.Cānd toata benzina este arsa, se degaja un maxim de energie si ne permite sa recuperam un maxim forta pe capul pistonului, care este transmisa prin intermediul mecanismului biela-manivela la arborele cotit.

   Reamintim totusi ca notiunile de putere si cuplu depind puternic de caracteristicile tehnice ale motorului ( raport cursa-alezaj ; distributie ; motor multisupapa ; motor atmosferic sau supraalimentat)

Exemple de curbe de putere si cuplu.

Cum putem constata pe aceste curbe,pentru :

·       o anumita stare tehnica a motorului,

·       o anumita calitate a carburantului si a comburantului,

motorul furnizeaza un cuplu si o putere variabila cu regimul.Variatia este data de umplerea mai mult sau mai putin importanta a cilindrului cu amestec.

4.5.        Arderi anormale.

Detonatii.

Debutul arderii se produce normal, dar

datorita unei cresteri de presiune,

amestecul care nu este atins

de frontul de flacara  arde īn totalitate. Acest

fenomen este favorizat de folosirea unui

carburant cu cifra octanica prea

mica īn comparatie cu raportul de

compresie al motorului

Autoaprinderea.

Este aprinderea spontana a amestecului

 īnaintea aparitiei scānteii de la bujie. Este

datorata unei compresii excesive care

creste temperatura peste nivelul de

aprindere al amestecului

                   

Pre-aprinderea.

Este o aprindere necomandata care apare

īnaintea scānteii de la bujie. Se produce

datorita existentei īn camera de ardere a

 punctelor calde (electrodul bujiei sau

supapa de esapament prea calde,

particule de carbon)

4.5.1.    Consecinte ale arderii anormale.

Ardere anarhica.

Īntālnirea dintre doua fronturi de flacara

produce o unda de soc : DETONAŢIA

a carei energie provoaca o incalzire

brutala si se poate ajunge pāna la

ruperea electrodului bujiei sau

spargerea capului pistonului. Detonatiile

specifice regimurilor de repriza, sarcina

plina si regim mic, se sting usor, durata

 lor este scurta deci sunt mai putin

periculoase.

Dar, detonatiile produse la sarcina plina

 si regim maxim pot cauza stricaciuni

 importante motorului.

4.6                      Diferenta īntre arderea normala si explozie.

Nu trebuie confundata ARDEREA cu EXPLOZIA.

ARDEREA

EXPLOZIA

Nu se produce instantanei īn interiorul motorului.

Ea se propaga īn masa gazoasa cu o

viteza de aproximativ 30m/s.

Eate o ardere extrem de rapida. Ea se propaga īn amestec cu o viteza mai

mare de 400 m/s (in cazul explozivilor

 viteza este de 4000 la 10000 m/s).

5.              Punerea la punct a motorului.

Atentie :

 

Functionarea motorului se bazeaza pe doua puncte estentiale si inseparabile :

- Conformitatea sistemului de injectie.

- Starea mecanica a motorului si a perifericelor sale.

Pentru aceasta nu trebuie neglijate bazele elementare ale punerii la punct a unui motor, īnainte de a trage concluzia ca sistemul de injectie este cel care nu functioneaza corespunzator..

Care sunt efectele unei puneri la punct defectuoase?

1.   Reglajul jocului supapelor.

Influenteaza asupra compresiei motorului.

Consecinte :

·       Deteriorarea supapelor.

·       Motorul risca sa nu porneasca

(compresie prea slaba)

·       Motorul porneste greu la cald si la

rece

·       Motorul nu are performante.

·       Motorul consuma si polueaza mult.

·       Motorul are ezitari.

·       Calculatorul de injectie risca sa

 primeasca date eronate.

2.   Calajul distributiei.

·       Motorul nu porneste ( dinti sariti).

·       Motorul nu are performante (dinti sariti)

·       Calculatorul de injectie risca sa primeasca

 date eronate.

3.   Filtru de aer ancrasat.

·       Motorul porneste dar apoi se īneaca.

·       Poate avea reprize ezitante.

·       Fum negru la esapament.

·       Motorul nu are performante.

·       Motorul consuma.

4.   Filtru de benzina imbācsit sau

debit al pompei de benzina anormal

·       Motorul nu demareaza (lipsa de

     presiune sau debit)

·       Motorul nu are preformante

(presiune prea mica)

·       Motorul porneste apoi se opreste.

5.   Priza de aer.

·       Pornire la rece si la cald dificila.

·       Motorul porneste apoi se

opreste (garnitura colectorului,

circuitul de reaspiratie).

·       Relanti instabil (Ajutajul pe

circuitul de reaspiratie non

conform sau inexistent).

·       Reprize ezitante.

·       Relatiul poate fi mai ridicat.

6.Linia de esapament obturata

·       Demaraj dificil.

·       Lipsa de performate.

·       Demaraj imposibil.

6.              Circuitul de benzina.

Circuitul de alimentare cu benzina serveste la transferul benzinei din rezervor catre injectoare.

El se compune din urmatoarele elmente :

·       Rezervor.

·       Sorb.

·       Pompa de benzina.

·       Filtru de benzina.

·       Regulatorul de presiune.

·       Rampa de injectie.

·       Amortizorul de pulsatii.

·       Injectoarele.

6.1.        Rezervorul.

La sistemul rezervorului gasim :

·        Legatura cu aerul prin canistra cu carbon activ,

·        Dispozitivul de prea-plin,

·        Dispozitivul anti depresiune,

·        Protectia la suprapresiune,

·        Dispozitivul anti-golire la rasturnarea vehiculului.

1 : Dispozitivul de prea-plin.

2 : Supapa anti rasturnare.

3 : Supape de siguranta la presiune / depresiune.

4 : Clapeta obturatoare.

5 : Orificiu de restrictionare.

6 : Legatura cu atmosfera prin

canistra.

7 : Conducta anti-refulare la umplere.

8 : Orificiu de evacuare a aerului īn

 timpul umplerii.

9 : Orificiu de umplere al rezervorului.

 

 

Dispozitivul de prea-plin.

 

Cānd vehiculul sta pe loc,bila ramāne pe scaunul ei, tinānd captiv un volum de aer īn rezervor.

Cānd vehiculul ruleaza, bila se deplaseaza, permitānd astfel punerea īn legatura a canistrei cu rezervorul.

Īn cazul īn care autovehiculul sta pe loc, dar cu motorul pornit iar presiune creste īn rezervor pāna ce bila se ridica de pe scaunul ei facānd astfel legatura cu atmosfera.

 

Supapa anti-rasturnare.

 

Īn cazul īn care autovehiculul se rastoarna, aceasta supapa nu permite golirea rezervorului prin conducta ce duce la canistra de carbon activ.

 

Supapele de siguranta la presiune/depresiune

 

Īn cazul obturarii circuitului de reciclare a vaporilor de benzina din rezervor, aceste supape evita ca presiunea sa creasca īn interiorul rezervorului ( acesta sa se umfle) sau sa scada ca urmare a consumului de benzina ( rezervorul se strānge).

Clapeta obturatoare.

Evita ca vaporii de benzina din rezervor sa ajunga la nivelul busonului de umplere.

Orificiu de restrictionare.

Nu permite introducerea de benzina cu plumb sau de motorina īn rezervor.

6.2.        Pompa electrica de benzina.

Pompa de benzina are ca rol furnizarea carburantului sub presiune catre injectoare sau catre pompa de īnalta presiune īn cazul injectiei directe.

   Debitul sau este mult superior nevoilor motorului, prentu ca īn zona injectoarelor sa existe tot timpul benzina proaspata si īn cantitate suficienta.Excesul de benzina se īntoarce īn rezervor  prin intermediul regulatorului care tine o presiune constanta īn rampa de injectie.Nu exista nici un risc de explozie la nivelul pompei prentu ca īn interiorul pompei nu se poate forma un amestec inflamabil ( lipsa de oxigen).

Īnainte, pompele de benzina erau fixate de sasiul autovehiculului. Acum, ele sunt imersate īn rezervor si sunt de cele mai multe ori fixate impreuna cu joja de combustibil. Avantajul pompelor imersate este diminuarea zgomotului produs de elemntele de pompare.

Observatie : Alimentarea electrica a pompei se face prin intermediul unui releu si este comandata de calculatorul de injectie.

6.2.1.    Pompa de benzina imersata.

1 Pompa electrica de benzina.

2 Placa suport.

3 Joja de combustibil.

4 Sorb.

Aceasta pompa devine o pompa de prealimentare (sau de gavaj) īn cazul injectiei directe de benzina.

Configuratiile posibile de montaj ale popei ar putea fi:

·        Joja cu pompa imersate.

·        Joja cu pompa si regulator imersate.

·        Joja cu pompa,regulator si filtru imersate.

6.2.2.    Principiu de functionare al pompei electrice de benzina

Pompa de benzina este de tipul multicelular cu rulouri antrenat de un motor electric.O supapa de securiate se deschide atunci cānd presiunea īn interiorul pompei  devine prea mare. La iesire, o supapa anti-retur mentine presiunea īn conducte pentru ceva timp.Aceasta evita dezamorsajul circuitului la oprirea motorului si formarea bulelor de vapori īn circuitul de alimentare atunci cānd temperatura carburantului devine prea mare.

1 Aspiratia.

2 Supapa de securitate.

3 Pompa multicelulara cu rulouri.

4 Rotorul motorului electric.

5 Supapa anti-retur.

6 Refulare.

6.3.        Filtru de carburant.

1 Carcasa.

2 Etanssare.

3 Carcasa filtrului.

4 Obturator.

5 Nervura.

6 Element filtrant din hārtie.

7 Support element filtrant.

8 Sita.

         Impuritatile continute de carburant pot īmpiedica buna functionare a injectoarelor si a regulatorului de presiune.Pentru a curata carburantul de aceste impuritati este montat un filtru īn serie cu circuitul de benzina īntre pompa si injectoare.

         Poate fi echipat cu o sita care opreste particulele de hārtie filtranta care s-ar putea desprinde. De aceea este obligatorie respectarea sensului de montaj al filtrului.

6.4.        Regulatorul de presiune .

6.4.1.    Regulatorul exterior rezervorului.

Regulatorul de presiune controleaza debitul pe retur catre rezervor pentru a obtine o presiune diferentiala constanta īntre amontele si avalul injectorului.

Regulatorul de presiune functioneza pe baza presiunii din colector.

Rolul sau este de a adapta presiunea carburantului īn functie de presiunea din colectorul de admisie.

1 Admisia.

2 Returul spre rezervor.

3 Supapa.

4 Membrana.

5 Arc.

6 Racord la colectorul de admisie.

7 Presiune colector.

Exemplu de functionare.

Presiunea īn rampa de injectie este corectata īn functie de depresiunea din colectorul de admisie pentru ca injectoarele sa lucreze la presiune constanta.Camera resortului este legata printr-o conducta la colectorul de admisie.La toate regimurile presiunea de refulare a injectoarelor devine astfel constanta.Calculatorul de injectie nu modifica decāt timpul de injectie pentrua varia debitul injectat.

   La relanti, avem 0,7 bar de depresiune.Resortul 5 are o presiune de 2,5 bar.Presiunea carburantului este egala cu presiunea exercitata de resort + presiunea din colector :

Pbenzina = 2,5 + (- 0,7) = 1,8 bar.

Dar injectoarele lucreaza la :  1,8 - (-0,7) = 2,5 bar.

CONCLUZIE:

Presiunea de injectie = presiunea carburantului data de resortul regulatorului - presiunea din colector.

6.4.2.    Regulatorul integrat īn rezervor.

.

   Schema functionala a unui circuit de benzina « fara retur »

1 Rezervor.

2 Anasamblu  pompa - joja.

3 Regulator de presiune.

4 Filtru de benzina.

5 Rampa injectoare.

6 Injector.

   Calculatoarele de injectie care functioneaza cu u sistem de alimentare « fara retur » au suferit cāteva modoficari fata de cele cu regulator pe rampa, deoarece sistemul lucreaza acum cu o presiune constanta de alimentare cu combustibil.

   Acum dozajul se face prin controlul timpului de injectie īn functie de informatia presiunii don colectorul de admisie.

Influenta presiunii din colector asupra injectoarelor se face prin intermediul calculatorului de injectie.

6.5.        Injectoarele electromagnetice.

Injectorul electromagnetic se compune dintr-un corp injector un ac si un miez magnetic.Acest ansamblu este comprimat de un resort pe scaunul etans al corpului injectorului.Acesta are o īnfasurare magnetica si un ghid pentru acul injectorului.Comanda electrica provenita de la calculator creeaza un cāmp magnetic īn īnfasurare.Injectorul are un +DPC iar calculatorul trimite mase secventiale.Miezul magnetic atrage acul injectorului care se ridica de pe scaunul sau,iar carburantul sub presiune poate trece.Atunci cānd comanda īnceteaza, arcul readuce acul pe scaunul sau iar circuitul se īnchide.

Timpul de deschidere al injectorului depinde de timpul de punere la masa dat de calculator.

Exista mai multe tipuri de injectoare.Pot varia rezistentele lor,debitul,numarul de orificii, forma jetului īn fuctie de aplicatia pentru care au fost construite.

Īn functie de tipul de injectie comanda poate fi:

·       Simultana (toate injectoarele sunt comandate īn acelasi timp)

·       Semi secventiala (doua cāte doua),

·       Secventiala (unul cāte unul).

a)                 Exemple de injectoare.

Injector clasic.

(ex. Siemens DEKA sau BOSCH)

1 Acul injectorului.

2 Miez magnetic.

3 Īnfasurare magnetica.

4 Conexiune electrica.

5 Filtru.

Injector īnecat.

(ex. Siemens DEKA II)

1 Conector.

2 Inel toric de etansare.

3 Guler de mentinere a inelului toric.

4 Sita.

5 Corp metalic.

6 Bobinaj.

   Avantajul injectorului īnecat este ca elimina riscul de vapor-lock, deoarece capul injectorului este tot timpul alimentat cu combustibil proaspat. Aceasta permite demarajul usor la cald.

   Īn cazul unei injectii multipunct indirecte,fiecare cilindru dispune de un injector care este dispus īn colectorul de admisie, si care pulverizeaza benzina īn amontele supapei de admisie.

   Pentru injectia directa, fiecare injector pulverizeaza injectia direct īn camera de ardere.

Injectorul de pornire la rece.

La temperaturi scazute ale mediului ambiant, o parte de combustibil se condenseaza pe peretii colectorului de admisie. Pentru a usura pornirea motorului īn aceste conditii, este necesar sa se mareasca debitul de combustibil injectat īn momentul startului. Durata de actionare a supapei injectorului de start este stabilita de termocontactul temporizat, care sesizeaza si urmareste temperatura motoruli. Prin activitatea injectorului, amestecul carburant se īmbogateste coeficientul de exces de aer λ , fiind cu putin mai mic de unu.

Ce se īntāmpla īn injector ?

Īn injectoarele electronice si cele mecanice de-a lungul exploatarii se creaza depozite de reziduri datorita compozitiei organice a benzinei si a impuritatilor din aceasta ce trec de filtrele care au rolul sa le opreasca. Ciclurile repetate de pornire-functionare-oprire implicānd schimbarea temperaturii motorului creeaza īn timp modificarea parametrilor injectoarelor datorita acumularii de reziduri īn injector; dupa oprirea motorului componenta "light" din benzina ramasa īn injector se volatilizeaza, iar impuritatile (rasini, lacuri, ceara, rugina) din benzina se depun īn extremitatea inferioara a injectorului.

Acestea se ard datorita supraāncalzirii injectorului dupa oprirea motorului si īn timp ajung sa creeze depozite care obtureaza sau chiar blocheaza orificiile (dimensiuni de ordinul micronilor) prin care se pulverizeaza benzina; de asemenea aceste depozite nu mai permit īnchiderea perfecta a valvei din injector.

Consecinte:

Daca injectorul nu mai reuseste sa pulverizeze benzina conform parametrilor proiectati, daca cantitatea de benzina introdusa īn cilindru nu mai poate fi controlata si īn concordanta cu regimul de functionare al motorului atunci functionarea īn conditii optime a motorului este compromisa. De exemplu daca injectorul nu īnchide perfect dupa oprirea motorului, presiunea din circuitul de alimentare cu benzina va forta scurgerea unei cantitati de benzina prin injector īn galeria de admisie pāna la scaderea presiunii din circuitul de alimentare la valori aproape de zero.

Problemele generate de functionarea defectoasa a unui injector sunt multiple - porniri grele la rece si la cald sau chiar imposibilitatea pornirii, ezitari īn momentul accelerarii, lipsa de putere a motorului, cuplu motor scazut, consum ridicat de combustibil, ralanti instabil si neregulat, emisii de noxe peste limita normala, avarierea convertorului catalitic si a senzoruli lambda.

Curatirea injectoarelor cu ultrasunete.

Exista doua modalitati de curatare, de fapt una de curatare si testare si una de īntretinere.

Injectoarele se pot curata efectiv si testa doar daca sunt demontate de pe motor ; ele sunt montate pe un echipament specializat de testare si diagnoza unde sunt verificate īnainte si dupa un ciclu de curatare cu ultrasunete.

Injectoarele se pot curata (īntretine) prin nedemontarea lor de pe motor, alimentānd motorul cu o solutie agresiva fata de depunerile care se doresc īndepartate si functionarea acestuia, timp limitat la turatia de mers īn gol. Din pacate nu se poate "masura" precis rezultatul acestei operatiuni, nu se pot depista defecte de solenoid, nu se poate verifica atomizarea fluxului de benzina pulveruzat de injector, nu se poate verifica timpul si corectitudinea fluxului, nu se pot face masuratorile volumetrice si nu se pot compara volumele de combustibil livrate de injectoare, care pot sa difere īn proportie de maxim 4%.

6.6.    Precautii cu privire la circuitul de alimentare.

           Sistemele de injectie benzina si Diesel sunt foarte sensibile la poluare. Riscurile care apar datorita impuritatilor din combustibil sunt

·       Distrugerea partiala sau totala a sistemului de injectie,

·       Gripajul sau proasta etansare a unui element.

Principiile de curatenie trebuie aplicate de la filtrul de carburant pāna la injector.

7.              Sistemul de aprindere.

7.1.        Rol.

Amorsarea, la momentul cel mai potrivit, a arderii amestecului aer-benzina comprimat īn camera de ardere.

Temperatura de aprindere a amestecului aer-benzina este de aproximativ 400 grade Celsius ;aceasta temperatura trebuie depasita pentru a avea o ardere corespunzatoare.

   Solutii utilizate pentru a creste temperatura amestecului aer-benzina.

Comprimarea acestui amestec

 

Este imposibil deoarece aceasta

provoaca autoaprindere si nu o

 ardere progresiva

Utilizarea unei surse de caldura exterioara

    FLACĂRĂ / ARC ELECTRIC ESTE SOLUŢIA

     CARE SE REŢINE

7.1.1.    Producerea arcului electric.

1 Bobina primara.

2 Bobina secundara.

3 Miez.

4 Calculator.

5 Bujie.

         6Actiunea asupra

primarului.

Dupa īncarcarea bobinei,

circuitul primar se īnchide.

Pentrudescarcarea bobinei,

circuItul primar se deschide

ceea ce induce o tensiune foarte

mare īn secundar ; astfel

 apare scānteia la bujie.

 

Tensiunea necesara pentru a obtine o

 scānteie la bujie

 

 

Īn aer liber

»2000 volti sau 2 kV

Īn motor

tensiunea variaza de la

 4 la 10 kV

 

Tensiunea este īn functie de urmatorii factori :

·       De presiunea din camera de ardere.

·       De dozajul amestecului aer-benzina.

·       De electrozii bujiei (temperatura,distanta,forma).

·       De temperatura din camera de ardere.

Toti acesti factorivariaza īn timpul functionarii  dar sistemul trebuie sa asigure minim o tensiune de 12 la 20 KV.

7.2.        Bujia.

7.2.1.    Temperatura de functionare.

LA RELANTI

LA REGIM MAXIM

Cel putin 350°C

Pentru a evita ancrasarea

(la nivelul izolatorului)

Mai putin de 850°C pentru a evita

deteriorarea prin ardere

Se constata ca, īn medie, fiecare grad de avans suplimentar la aprindere creste temperatura izolatorului cu aproximativ 10 °C.

7.2.2.    Gama termica a bujiilor.

Gama termica depinde de caracteristica si particularitatile motorului, deci este necesar sa se monteze numai tipul de bujii indicate de constructor.

Montajul altor tipuri de bujii pot provoca arderi aleatoare ceea ce poate duce la distrugerea motorului.

   Cu ocazia controlului vizual al starii bujiilor, este bine sa de verifice si sistemul de aprindere īn ansamblul sau cu ajutorul datelor din documentatia tehnica.

Cāteva incidente de care se fac raspunzatoare bujiile defecte:

·       Motorul nu porneste (verificati conformitatea, starea si reglajele).

·       Lipsa de putere a motorului.

·       Consum excesiv de benzina.

·       Relanti instabil.

·       Reprize ezitante, sincope la regim stabilizat sau īn accelerare usoara.

·       Autoaprinderi

·       Deteriorarea pistonului.

Atentie :

   Sistemul de alimentare cu benzina  si de aprindere se pot defecta dar nu sunt īntotdeauna responsabile pentru toate disfunctiunile motorului.


7.3.        Bobinele de aprindere.

Calculatorul de injectie gestioneaza si sistemul de aprindere. Parametrii luati īn considerare, sunt aceeasi ca la un sistem calsic adica turatia si sarcina motorului (avansul centrifugal si vacuumatic).

   Gestiunea electronica permite integrarea parametrilor ca temperatura motorului, detectarea detonatiilor ca si functii de diagnostic ale bobinelor pentru ca ele sunt comandate direct de calculator.

·        Daca exista o singura bobina, aprinderea este de tip distribuit.

·        Daca exista mai multe bobine, aprinderea este statica si va fi necesar 1 semnal de comanda pentru maxim 2 cilindrii.

             Calculatorul comanda o bobina.

Modulele de putere sunt integrate īn calculator si pun direct la masa bobina.

Bobina pentru doi cilindrii.

  

O bobina si un etaj de iesire sunt afecate la fiecare 2 cilindrii.Fiecare din extremitatile īnfasurarii secundare este legata la o bujie a unui cilindru diferit.

Comanda se efectueaza pe timpul se compresie al unui cilindru si pe timpul de evacuare al celuilalt.Astfel avem scānteie simultana īn doi cilindrii diferiti.Sistemul nu necesita sincronizarea cu arborele cu came.


Bobina pentru fiecare cilindru ( bobina creion ).

O bobina si un etaj de iesire comandate de calculator īn functie de ordinea de aprindere sunt distribuite fiecarui cilindru.

   Deoarece calculatorul este cel care gestioneaza īn mod direct īncarcarea bobinei, acesta poate face si un diagnostic al circuitului de aprindere primar.

   Acest diagnostic nu este posibil cānd calculatorul comanda un etaj de putere.

7.4.        Caracteristica tensiunii īnalte.

Trasarea curbelor cu aljutorul CLIP-ului permite vizualizarea anumitor parametrii cum ar fi durata scānteii sau tensiunea de ionizare si plecānd de la aceste valori se poate stabili un diagnostic.

7.4.1.    Semnalul circuitului secundar.

7.4.2.    Interpretarea semnalului de aprindere.

Tensiunea de amorsare ( tensiunea de ionizare) :

   Tensiunea medie pentru o aprindere distribuita este īntre 5 KV si 20 KV.Ea variaza foarte mult īn jurul valorii sale medii, iar dispersia intre cilindrii poate fi destul de importanta ( 25% ).

   Ea scade de o maniera mai mult sau mai putin importanta in zona a 4000 rot/min.

Factor

Tensiunea de ionizare

Īmbogatirea

Creste

Distanta īntre electrozi 

Creste

Factori care influenteaza durata scānteii :

Factor

Durata scānteii

Presiune

scade

Distanta īntre electrozi

scade

Īmbogatire

scade

Pierderea scānteii :

Īn cazul unei functionari normale, imediat dupa amorsarea arcului electric ca urmare a cresterii presiunii īn cilindru īn urma arderii amestecului scānteia nu mai poate fi mentinuta.

Nevoile de tensiune īnalta pentru a mentine arcul electric cresc, si, practic, putem asimila bujia cu o rezistenta de valoare negativa.

Anumiti factori care contribuie la pierderea scānteii:

·      Amestec aer / benzina bogat.

·      Consum de ulei.

Controale:

L

Disp. de diagnostic

Osciloscop

·       Rezistenta, izolarea.

- Linia de comanda.

- Alimentarea.

- Rezistenta circuitului primar al bobinei.

- Rezistenta circuitului secundar al bobinei.

·      Alimentarea MPA.

·        Detectarea de impulsuri pe semnalul de comanda,

·        Defect pe liania de comanda MPA sau a bobonelor.

·      Test de aprindere ,

·      Vizualizarea diferitelor semnale cu ajutorul curbelor.

Cu ocazia unui diagnostic asupra prinderii, componete ca:

š   bujiile,

š   fisele de īnalta tensiune,

š   sistemul de distributie,

sunt cel mai des vinovate pentru functionarea defectuasa a sistemului..

8.              Injectia electronica de benzina.

8.1.        Principiu de functionare a injectiei electronice.

8.1.1.    Generalitati.

Cantitatea de aer aspirata de motor este functie de deschiderea clapetei de acceleratie si de regimul de rotatie al motorului.Aceste cantitati sunt greu de tinut sub control de aceea cantitatea de benzina va fi aceea care se va ajusta functie de cantitatea de aer.

8.1.2.    Realizare practica.

Calculatorul electronic este cel care calculeaza necesarul de benzina ce trebuie injectata.

Pentru a realiza acest lucru, calculatorul trebuie sa :

·       Cunoasca cantitatea de aer admis.El dispune de informatii asupra presiunii sau debitului de aer din colectorul de admisie si asuprea vitezei de rotatie a motorului.

·       Īnchida sau sa deschida « robinetul » de benzina.Ele dispune de fapt de injectoare pe care le va comanda (deschide) timpul necesar trecerii unei anumite cantitati de benzina ( timp de injectie).

Aceasta cantitate de carburant este initial calculata si poate fi ajustata īn functie de diferiti parametrii cum ar fi: temperatura aerului si a apei din motor, pozitia exacta a clapetei de acceleratie.

           Majoritatea informatiilor primite de calculator vor servi si la calculul parametrilor de aprindere.

8.1.3.    Diferite sisteme de injectie electronica de benzina.

Diferitele sisteme de injectie electronica pe care le putem īntālni sunt:

Tipul injectiei

Sistem

Comanda

 injectiei

Comanda

 injectoarelor

Amplasarea injectoarelor

Monopunct*.

1 injector.

Injectie indirecta.

Cvasi-permanenta.

Independenta de ciclul motor

Īn amontele

clapetei de acc..

Simultana

Toate īn acelasi

 timp

Multipunct.

Numarul

injectoarelor

egal cu cel al

cilindrilor

Injectie indirecta.

Semi-secventiala.

Pe grupe

Īn  amontele

supapelor de

admisie

Secventiala

Individual īn

faza cu ciclul

motor

Injectie directa.

Secventiala

Individual īn

faza cu ciclul

motor

Cu vārful īn

camera de

ardere

* Acest sistem nu mai corespunde actualelor norme de depoluare a motorului.

Unul dintre primele  sisteme de injectie care a dat rezultate a fost K - Jetronic.

Instalatia functioneaza astfel: pompa electrica aspira  combustibilul din rezervor si īl trimete catre acumulatorul 4, iar apoi īn filtru de unde merge īn unitatea de cāntarire, care este o parte componenta a regulatorului de amestec sub presiune.

Presiunea de combustibil este pastrata constanta īn partea de reglare a presiunii din dispozitivul de distribuire, care trimite combustibil catre injectoare.

O componenta importanta a circuitului este debitmetrul de aer, care functioneaza conform principiului corpurilor flotante: platoul circular īntr-un flux de aer de forma conica pāna cānd forta de apasare a aerului, care se exercita pe fata platoului, echilibreaza greutatea acestuia. Informatia se duce de aici printr-un sistem de pārghii mecanice care dirijeaza combustibilul la injectoare īn functie de aerul īnregistrat.


1 - rezervor

2 - pompa electrica

3 - acumulator de combustibil

4 - filtru

5 - regulator de amestec

6 - injector

7 - injector de pornire

8 - comanda aerului aditionat

9 - termocontact temporizat

10 - regulator de amestec.

      

Detalii privind pistonasul de comanda si supapa de reglaj la sistemul K - Jetronic.

b,c - pistonasul de comanda cu supapele de mentinere constanta a diferentei de presiune;

d,c - supapa de reglaj a presiunii de comanda īn perioasa de īncalzire.

Īn aceasta pozitie de echilibru, care este functie de cantitatea de aer aspirat, pistonul de comanda plaseaza īntr-o pozitie determinata regulatorul de carburant 17.

Īn acelasi timp un rol important īl joaca si termocontactul temporizator.

              1 - conexiune electrica

2 - hexagon de strāngere

 3 - element bimetalic

 4 - īnfasurare de īncalzire

 5 - contact.

Datorita relatiei lineare dintre debitmetru si distribuitorul de carburant si datorita pārghiei de actionare asupra pistonului de comanda, care reuneste cele doua parti īntr-o singura unitate, se obtine o adaptare precisa si stabila pentru un coeficient de aer λ = 1.

Termocontactul  reprezinta de fapt un circuit electromagnetic, care controleaza durata injectiei īn timpul regimurilor de pornire a motorului sau īntrerupe functionarea cānd temperatura e crescuta.

 Tehnica a avansat si nevoia unui sistem mai complex cu informatii mai precise a impus combinarea sistemelor mecanice de injectie cu cele electrice.

  O īncercare ce pentru o perioada a fost chiar o solutie la ceea ce se dorea, a fost KE - Jetronic. Construita pe baza schemei K - Jetronic, folosind aceeasi structura de reglare, are īnlocuite regulatoarele mecanice de presiune cu altele comandate electric īn baza datelor functionale preluate de la senzori, īn vederea optimizarii amestecului.

Semnalele sunt preluate de la diversi senzori cum ar fi: potentiometrul pentru stabilire a pozitiei platoului debitmetrului, termocontacte, sonda lambda, sunt prelucrate de un modul electric pentru pregatirea amestecului si vor fi influentate de urmatoarele functii: īmbogatirea amestecului la pornire, la acceleratii, la suprasarcini, domeniul de turatii, reglarea factorului de aer si corectia cu altitudinea.

 

 1 - injector

 2 - injector de pornire

 3 - regulator de amestec

 4 - regulator de presiune

 5 - regulator

 6 - debitmetru

 7 - filtru

 8 - pompa electrica

 9 - acumulator de combustibil

 10 - regulator de aer

 11 - bloc electronic

 12 - senzor al pozitiei  obturatorului

 13 - termocontact  temporizat

 14 - senzor de temperatura

 15 - pompa de presiune  a combustibilului.

 Sistemul L - J etronic aduce īmbunatatiri  la KE - Jetronic, folosind din ce īn ce mai mult electronica.

Ceea ce aduce nou acest sistem este īnregistrarea unor parametrii prin intermediul unitatii electronice.

Īn rest sistemul se pastreaza avānd aceeasi structura ca si la KE - Jetronic.

Sistemul L - Jetronic

1 - Blocul electronic de comanda

2 - Injectoare

3 - Debitmetrul

4 - Traductor de temperatura

5 - Traductor de control injectie

6 - Injector de pornire

7 - Pompa centrala

8 - Filtru

9 - Supapa cu arc

10 - Supapa de aer

11 - Contact

12 - Releu

13 - Distribuitor

14 - Rezervor

15 - Rampa comuna.

 

Aceasta instalatie este cu injectie intermitenta si foloseste ca element principal de reglare un debitmetru de aer cu paleta rotitoare. Este un sistem de injectie comandat electronic, care actioneaza īn mod succesiv injectoarele cu actionare electronica.

Pompa centrala 7, aspira combustibil din rezervorul 14 prin filtrul 8, mentinānd presiunea combustibilului constanta īn rampa comuna 15, cu ajutorul unei supape cu arc 9, care īntoarce surplusul de combustibil īnapoi īn rezervor. Din aceasta rampa comuna sunt alimentate toate injectoarele 2. Supapa 9, este pusa īn legatura cu colectorul de admisie  mentinānd o suprapresiune constanta (īn general 2,5 bar) fata de presiunea din colectorul de admisie. Debitul injectat nu depinde astfel decāt de timpul de deschidere al injectorului.

Reglajul debitului de combustibil se efectueaza īn functie de debitul de aer aspirat si de turtia motorului. Debitmetrul 3, este de tipul cu clapeta de aer, a carei pozitie unghiulara transmisa la un potentiometru este functie de debitul de aer aspirat. Influenta turatiei se transmite blocului electronic de comanda 1 sub forma de impulsuri prin intermediul distribuitorului 13.

Pentru pornirea la rece s-a prevazut un injector de pornire 6, actionat cāt este īn functiune demarorul, injectia este controlata de traductorul 5, functie de temperatura lichidului de racire. Traductorul de temperatura 4, poate fi īnlocuit si cu un releu de temporizare, al carui timp de actionare scade cu cresterea temperaturii. Marirea debitului de aer la regimurile joase de functionare se obtine cu ajutorul supapei 10, care deschide un canal de ocolire a clapetei de admisie si a carui sectiune de trecere este functie de temperatura. Ca reglaje suplimentare si corectii se aplica o īmbogatire la mersul īn gol si la plina sarcina, comanda fiind data de un contact 11, legat cu clapeta de admisie. Releul de protectie 12 īmpiedica alimentarea pompei de combustibil 7 si a supapei  10 cānd motorul este oprit, iar aprinderea este cuplata.

MONO - J etronic constituie un sistem de injectie, care utilizeaza un singur injector electromagnetic, situat īntr-o pozitie centrala īn colectorul de admisie, īnaintea clapetei de acceleratie, cu pulverizare intermitenta si reglaj prin pozitia clapetei de acceleratie. Sistemul de alimentare cu combustibil consta īn: rezervor, pompa electrica, filtru, regulator de presiune, injector. Diferenta dintre presiunea combustibilului si presiunea īn colectorul de admisie este tinuta constanta pe injectorul de joasa presiune la o valoare de 0,1Mpa de catre un sistem  de reglare hidraulic.

1 - rezervor de combustibil               6 - injector

2 - pompa de benzina                       7 - regulator de presiune

3 - filtru                                             8 - distribuitorul de aprindere

4 - potentiometrul clapetei                9 - sonda lambda

5 - unitate de comanda                    10 - bujie.

Monotronic este un sistem relativ nou care īncearca sa optimizeze pe cāt posibil amestecul din camera de ardere. Īn acest caz dispare ruptorul-distribuitorul, un element mecanic si se introduce o aprindere electronica de īnalta calitate.

Pompa de alimentare este o pompa electrica care refuleaza combustibilul la o presiune de 0,25 Mpa. Un circuit electronic de supraveghere īmpiedica refularea combustibilului, cānd aprinderea este sub tensiune si motorul s-a oprit de exemplu īn cazul unui accident.

Aceasta instalatie s-a dovedit economica si foarte ecologica īn acelasi timp. Unitatea electronica de comanda (calculatorul) prelucreaza digital semnalele de intrare si calculeaza durata de injectie si sfārsitul injectarii combustibilului. Ea cuprinde un microprocesor specializat, un program implementat īntr-o memorie de date, un convertor analog/digital, un multiplexor de intrare amplificatoare de intrare si iesire. Unitatea determina o durata de injectie de baza pornind de la unghiul de deschidere al clapetei de acceleratie si de la turtie. Ea cuprinde o memorie de baza de date cu 15 unghiuri ale clapetei si 15 puncte de turatie. Aceste 225 de puncte de referinta memorate pentru λ = 1, vor corespunde tot atātor durate de injectie de baza. Microprocesorul are implementat un algoritm adaptiv, care va īnregistra o abatere sigura de la valori din baza de date, astfel, tolerantele individuale ale instalatiei de injectie sau ale motorului vor fi compensate.

 


1 -rezervor                                                  22 - disp. de reglare a aerului

2 - pompa de benzina                                23 - senzor de presiune

3 - filtru de benzina                                    24 - senzor inf. calc de poz. PMI

4 - rampa comuna                                     25 - acumulator

5 - supapa de retur                                    26 - contact de pornire

6 - dispozitiv cu supapa unisens               27 - releu de pornire

7 - unitate electronica centrala (ECU)       28 - releu de pornire

8 - bobina de inductie

9 - circuit electric de aprindere

10 - bujie

11 - injector

12 - injector de pornire

13 - dispozitiv de reglare a aerului

14 - clapeta de acceleratie

15 - traductor ce masoara pozitia clapetei de acceleratie

16 - debitmetru

17 - senzor ce controleaza informatia preluata de debitmetru cu cea de intrare

18 - sonda lambda

19 - senzor

20 - senzor de temperatura

21 - regulator de aer.

Sistemul a fost īntr-o continua perfectionare asadar din 2002, motorele de la Wolksvagen erau echipate cu un nou sistem de injectie mult mai performant, atāt din punct de vedere economic cāt si ecologic. Noul sistem era numit FSI si ca particularitati foloseste tot mai mult electronica, unitatea de comanda jucānd un rol esential īn functionarea optima a motorului. Īn loc de 225 de puncte de referinta FSI - ul foloseste 400 de puncte, iar λ =1, este īnlocuit cu 1< λ < 1,1 care compenseaza pierderile de energieprin frecare īn mecanismele existente īn motor.

  

Constructorii de motoare nu au ramas indiferenti la aparitia acestui nou sistem. Raspusul la aceasta provocare vine numai peste cāteva luni din partea firmei Peugeot care echipeaza modelele 207, initial si ulterior 307 cu motoare HPi. Este urmat īndeaproape de Citroen care echipeaza modelele Picasso cu noul motor.

Injectia directa multipla sau Stratified - Charged Gsoline

Mercedes - Benz a anuntat la īnceputul lunii martie 2008, lansarea unei premiere mondiale īn materie de inovatii tehnice: comercializarea primului motor cu injectie multipla de benzina, direct īn cilindru. Este vorba de modelul Classe CLS care a inaugurat īn toamna anului 2008 un nou motor cu 6 cilindri 350 CGI (Stratified - Charged Gsoline Injection) cu injectie directa si o putere de 292 CP. Īn ciuda acestor performante Mercedes promite un consum mediu limitat la 9,1 l/100km. Posibilitatea de a controla injectia de benzina īn fiecare cilindru face posibila marirea perioadei īn care motorul poate functiona cu un amestec sarac īn benzina si exces de aer. Oficialii Mercedes sustin ca este posibila atingerea vitezei de 120 km/h cu un amestec sarac, datorita noii tehnolgii. Un astfel de amestec sarac īn benzina poate fi aprins datorita inovatiei injectiei multiple care face ca picaturile fine de benzina sa fie concentrate īn partea superioara a camerei de combustie, doar īn jurul bujiei.

Gestinarea electronica si programele de proiectare asistata de calculator au permis crearea unor modele experimentale care demonstreaza ca o asezare " īn sandvis" a amestecului aer- benzina īn camera de ardere duce la o eficientizare a arderii. Ideea de baza este sa injectezi o cantitate mai mica de benzina la aceeasi cantitate de aer aspirata īn camera de arder. Pentru a obtine arderea amestecului cu o cantitate minima de benzina, este nevoie ca aceasta sa fie injectata si sa ramāna īn jurului capului bujiei, unde se va forma arcul electric, declansator al exploziei din cilindru. Pe masura ce se īndeparteaza de capul bujiei, concentratia de benzina trebuie sa fie din ce īn ce mai mica, strat dupa strat. Pentru a reusi acest lucru, inginerii au coceput īn capul pistonului un "caus" , o cupa īn care amestecul formeaza un vārtej controlat.

Conceputa pe calculator, forma cupei permite amestecului aer - benzina sa se roteasca īn jurul bujiei. Īn momentul īn care apare scānteia bujiei amestecul se aprinde mai īntāi īn aceasta cupa, dupa care flacara exploziei se propaga catre restul zonei din cilindru. Strat dupa strat, īn ciuda scaderii concentratiei de benzina injectata, explozia cāstiga īn putere. Stratificarea amestecului si controlul timpilor de injectie necesita gestiunea electronica si injectoare de mare precizie. Peste un anumit regim de turatie si de putere motorul intra īntr-un regim normal de injectie, cu amestec omogen aer benzina, la fel ca īntr-un motor cu injectie clasica.

Secretul acestui tip de amestec consta si īn varierea deschiderii supapelor, prin alungirea sau scurtarea timpului īn care acestea stau deschise, permitānd admisia unei cantitati variabile de aer, ceea ce duce la formarea vārtejului din jurul bujiei. De asemenea injectia benzinei se face diferit īn diverse faze ale aprinderii. Īn momentele īn care motorul merge la turatii scazute si īn regim de putere scazuta, benzina este injectata īn cantitate mai mica. Spre exemplu, pāna la viteza de 120 km/h motorul poate functiona cu exces de aer si amestec "saracit".

Economia de combustibil poate atinge 1,5 l% fata de un motor V6 de 3,5l cu injectie conventionala. Tehnologia CGI a putut fi dezvoltata si datorita injectoarelor piezoelectrice care se pot deschide si īnchide īn doar cāteva milisecunde. Acestea sunt realizate cu microcristale minerale care genereaza electricitate īn momentul īn care sunt supuse unor presiuni mari sau invers, se deformeaza atunci cānd sunt stimulate electric.

Cānd calculatorul central trimite semnale electrice, cristalele se deformeaza si retrag acul injectorului, pulverizānd benzina. De aceea, viteza acestui tip de injector este mult mai mare decāt cea unui injector clasic.

De asemenea, presiunea īn injector este de 5 ori mai mare spre deosebire de sistemele de injectie clasice. Rapiditatea injectoarelor piezo face ca aceasta sa poata pulsa benzina īn cilindru de mai multe ori īn doar cāteva fractiuni de secunda. Singurul dezavantaj al acestui sistem este faptul ca motorul CGI trebuie sa functioneze cu benzina care are un continut foarte scazut de sulf.

Sinoptica injectiei de benzina.

Sinoptica injectiei presiune / viteza si debit masic / viteza.

Datorita acestui ansamblu de informatii, sistemul de injectie electronic de benzina poate gestiona cu precizie, cu ajutorul comenzilor, urmatoarele

Ž                Injectia benzinei,

Ž                Aprinderea,

Ž                Nivelul de poluare al motorului,

Iar pentru anumite vehicule participa la gestionarea diferitelor sisteme (climatizare, antidemaraj,.).

8.1.4.    Amplasarea componentelor

1 Calculator electronic.

2 Captorul de pozitie/viteza si dantura .

3 Captorul de presiune colector.

4 Rampa si injectoarele de benzina.

5 Corpul clapeta cu potentiometru.

6 Actuator relanti.

7 Bobine aprindere.

8 Captor temperatura aer.

9 Captor temperatura apa.

10 Sonda de oxigen.

  11 Pompa electrica si regulator de

presiune carburant

12 Senzor de detonatii.

13 Canistra cu carbon activ.

14 E.G.R.

8.2.        Parametrii fundamentali.

8.2.1.    Captorul de turatie si pozitie ( captor volant motor ).

El are rolul de a informa calculatorul asupra:

·       Vitezei de rotatie

·       Pozitia motorului.

Cele doua informatii sunt obtinute de un captor magnetic fix care transmite calculatorului imaginea electrica a coroanei danturate care se roteste solidar cu arborele cotit.

   El este de tip inductiv ( genereaza un curent )

El se compune dintr-un bobinaj īnfasurat īn

jurul unui magnet permanent.Dispune la capatul

 sau de un element nunit coroana danturata.

Aceasta coroana prezinta mai multi dinti. De

fiecare data cānd un dinte trece prin fata

captorului, are loc o modificare a cāmpului magnetic ceea ce conduce la o inductie a unui curent īn bobinaj.

Calculatorul electronic analizeaza:

1.   Tensiunea. Ea este proportionala cu viteza piesei mobile.Dar tensiunea este īn acelasi timp functie de distanta ce separa captorul de corana danturata ( īntrefierul )

2.   Frecventa. Numarānd numarul de impulsuri īntr-un timp dat, calculatorul poate deduce viteza.El poate compara doua masuratori de viteza succesive si astfel sa afle acceleratia.

a)                 Realizarea practica.

Coroana danturata are dinti lati pentru reperarea pozitiei si dinti mai īngusti pentru masurarea vitezei..

 

Imaginea coroanei rotindu-se

 īn fata captorului.

Imaginea electrica transmisa de

 captor catre calculatorul de injectie.

ATENŢIE : Aceasta informatie este vitala functionarii motorului ( nu are mod degradat ).

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor.

L

·       Continuitatea īnfasurarii,

·       Rezistenta captorului,

·       Izolarea,

·       Tensiunea la viteza de antrenare cu demarorul,

·       Starea coroanei danturate.


8.2.2.    Captorul de presiune absoluta ( la injectia de tip presiune/turatie )

Are rolul de a informa calculatorul asupra presiunii din colectorul de admisie.

Este montat cāt mai aproape de colector prentu a reduce timpul de raspuns al calculatorului..

Este de tip piezo-rezistiv.

Acest semnal este unul din

parametrii principali pentru calculul

 timpului de injectie si de aprindere.

Care este diferenta īntre presiunea relativa si presiunea absoluta ?

Presiunea relativa : referinta este presiunea atmosferica.

Ü          Depresiune

     Presiune                   Ž

                                     0         0

Presiunea atmosferica

Presiunea absoluta : referinta este zero absolut ( corespunzator vidului total ).

Ž              Presiune siune

Ž 

          Ž                 Ž

                        » 1000 mb

cu 1000 Hpa

Presiune atmosferica.

Sa luam un exemplu :

Īntr-o anvelopa citim cu ajutorul unui manometru o presiune de 2 bar.

Dar manometrul da o presiune relativa la presiunea atmosferica.

Daca avem o citire īn presiune absoluta aceasta ar fi de 3 bar la o presiune atmosferica de 1 bar (1000mb)

Avem relatia :

Presiunea absoluta = Presiunea relativa + Presiunea atmosferica.

Obsevatie:  Īn limbaj curent folosim notiunea de bar sau submultiplul sau, milibar, unitatea īn Sistemul International pentru presiune fiind Pascal ( Pa ). « 1 bar = 105 pascal ».

a)                 Principiu de masura simplificat.

Avem la dispozitie doua tipuri de captori.

Varianta atmosferica.

Tensiunea īn B contact pus, motor oprit = ± 5 v.

Varianta supraalimentata.

Tensiunea īn  B contact pus,motor oprit = ± 2,5 V.

Remarca:  Exista, pentru anumite calculatoare, un mod degradat care permite ignorarea captorului de presiune atunci cānd el este defect.

Īn acest caz, calculatorul « reconstituie »presiunea din colector plecānd de la informatia de sarcina ( data de potentiometrul de la clapeta de acc. ) si de turatia motorului..

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor:

L

·       Continuitatea,

·       Tensiunea de alimentare,

·       Variatia tensiunii de iesire īn functie de presiune,

·       Legatura pneumatica,

·       Coerenta īntre citirea pe pompa de depresiune si pe tester.

b)                 Strategie de corectie altimetrica  (Memorizarea presiunii atmosferice).

La altitudine, contrapresiunea din esapament scade.Rezulta o diminuare a recircularii interne de aer din motor iar datorita presiunii constante din colector are loc o saracire a amestecului la relanti si sarcini mici.

Calculatorul reactualizeaza presiunea atmosferica:

FLa fiecare punere a contatctului,

FLa fiecare apasare la fund a pedale acc. ( mai putin la turbo);

FDe fiecare data cānd presiunea din colector este mai mare decāt presiunea atmosferica memorata ( mai putin turbo).

          Exista pentru anumite calculatoare, un mod degradat care permite ignorarea captorului de presiune atunci cānd el este defect.

   Īn acest caz calculatorul « reconstituie »presiunea din colector plecānd de la informatia de sarcina ( dat de potentiometrul de la clapeta ) si de la turatia motorului

Atentie, īn anumite cazuri,valoarea reconstituita este foarte aproape de cea reala !!

8.3.        Parametrii de corectie.

Parametrii de corectie permit adaptarea cantitatii de benzina ce trebuie injectata pentru toate conditiile de utilizare. Actioneaza asupra timpului de injectie, modificānd cartograma de baza din memoria calculatorului.

8.3.1.    Captorul temperatura apa motor.

Captorul de temperatura informeaza calculatorul de injectie asupra temperaturii lichidului de racire. Este compus dintr-o dulie filetata care contine o rezistenta pe baza de semiconductor ( termistanta ) avānd caracteristica CTN sau CTP.

Temperatura lichidului de racire exercita

 o mare influenta asupra consumului de

 carburant. O sonda de temperatura

integrata īn circuitul de racire masoara

temperatura motorului si transmite un

semnal electric catre calculator.

Calculatorul exploateaza valoarea

rezistentei care variaza functie de

 temperatura. Īn plus calculatorul poate

 adopta strategii particulare

( imbogatirea amestecului la rece )

1 Conector.

2 Corp.

3 Termistanta.

a)                 Functia GCTA (Gestiunea Centralizata a Temperaturii Apei).

            Acest captor poate, prin intermediul calculatorului de injectie, sa comande GMV-ul la viteza mica sau mare, indicatorul temperatura motor ca si martorul de alerta la supraīncalzire aflat la bord.

8.3.2.    Captorul temperatura aer.

Este construit dupa acceasi tehnologie ca si captorul temperatura apa.

Densitatea aerului admis

depinde de temperatura sa.

Pentru a compensa acest

fenomen, un captor de temperatura este montat īn canalizatia de admisie a

aerului, iar acesta trimite

informatia temperatura aer la

calculatorul de injectie.

 

Observatie : Exista mai multe strategii pentru functionarea in mod degradat īn functie de tipul calculatorului si de functionarea motorului (demaraj ).

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·       Continuitatea,

·       Alimentarea,

·       Variatia rezistentei functie de temperatura.

8.3.3.    Captorul de comanda accelerator.

a)                 Potentiometrul de sarcina cu informatia PR (picior ridicat) PA (picior apasat total).

                          

Permite informarea calculatorului de injectie asupra pozitiei clapetei de acceleratie pentru a stabili strategia potrivita :

·        Informatia de sarcina.

·        Strategia de injectie si aprindere.

·        PR : Gestionarea relanti-ului si īntreruperea injectiei īn decelerare.

·        PA : Dozarea puterii, debuclarea reglarii īmbogatirii si reactualizarea valorii de presiune atmosferica ( corectia altimetrica )

·        Autorizeaza modul degradat al captorului de presiune absoluta ( pentru anumite calculatoare ).

·        Autorizeaza modul degradat al debitmetrului masic de aer.

8.3.4.    Senzorul de detonatii.

Este constituit dintr-un corp care este īnsurubat īn chiulasa sau īn blocul motor si care īn interiorul sau un disc din ceramica piezo-electrica comprimata de o masa metalica mentinuta de un inel elastic

Masa metalica este supusa vibratiilor

motorului si comprima mai mult sau mai

 putin elementul piezo-electric.

Acesta din urma emite impulsuri electrice

care sunt trimise spre calculator. Īn cazul

 existentei detonatiilor, apar vibratii de o

anumita frecventa care se transforma īn

impulsuri electrice de acceasi frecventa.

Calculatorul primeste aceste informatii,

detecteaza unde s-a produs detonatia si

corecteaza avansul necesar pentru

fiecare cilindru.

Apoi, daca fenomenul nu mai este

sesizat de senzor, calculatorul readuce,

putin cāte putin, avansul la valoarea  

intiala din cartograma urmānd o

strategie bine determinata.

1 Blindaj.

2 Corp.

3 surub.

4 Element piezo.

5 Masa metalica.

Principiul senzorilor piezo-electrici se       

bazeaza pe urmatorul fenomen: un soc,

adica o variatie de presiune, pe un corp

ceramic sau cu o structura cristalina

provoaca aparitia unei diferente de

potential la extremitatile corpului ( sau o

 variatie a rezistentei īn cazul

piezo-rezistiv ) īn functie de directia

socului primit.

Fenomenul este reversibil. Adica o

tensiune aplicata unui cristal va

povoca deformarea acestuia din urma.

 

 

Observatie:  Īn caz de pana la acest senzor, calculatorul va reduce cu cāteva grade avansul la aprindere

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·       Continuitatea firelor.

8.3.5.    Tensiunea bateriei

Tensiunea bateriei este folosita de calculatorul de injectie pentru a cunoaste tensiunea īn sistemul electric al autovehiculului..

O baterie furnizeaza o tensiune nominala de 12V. Īn functie de conditiile de functionare, aceasta tensiune poate sa varieze īntre 8 si 16 V si influenteaza timpul de deschidere mecanic al injectoarelor, deci cantitatea de carburant injectata.

Timpul de deschidere scade pe masura de tensiunea bateriei creste. Pentru a evita acest lucru si deci de a pastra timpul mecanic de deschidere constant, timpul de injectie real aplicat la injectoare este corectat functie de tensiunea bateriei.

   Aceasta informatie « tensiune » poate de asemenea sa aiba scopul de a creste, daca este nevoie, regimul de relanti pentru a īmbunatati īncarcarea bateriei (multi consumatori īn functiune).

8.3.6.    Informatia viteza vehicul.

Are rolul de a informa calculatorul asupra vitezei vehiculului.

   Informatia este preluata de la un generator de impulsuri plasat pe cablul kilometrajului, sau pe sistemele noi, informatia provine de la calculatorul de ABS, care informeaza celelalte calculatoare de viteza vehiculului.

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·       Continuitatea firelor.

8.3.7.    Sonda de oxigen ( sonda l )

a)                 Componenta unei sonde de oxigen.

Rolul sau este de a informa calculatorul despre continutul de oxigen din gazele de esapament.

Un senzor denumit senzor de oxigen sau sonda lambda  l este montata pe galeria de esapament sau īn apropiere de intrarea catalizatorului.

Teaca de protectie.

2 Element ceramic.

3 Filet.

Dulie de contact.

Dulie de protectie.

Conectori electrici.

Ceramica scaldata de gaze de esapament.

8 Ceramica scaldata de aer curat

Rezistenta de īncalzire.

            Functionarea sondei se bazeaza pe faptul ca ceramica utilizata conduce ionii de oxigen la temperaturi mai mari de 300°C.  Īn anumite faze de functionare daca temperatura sondei este insuficienta, ea este īncazita electric.

Emisiile puternice de gaze de esapament  apar atunci cānd carburantul este incomplet ars, motorul este defectos reglat, cānd se porneste sau se opreste motorul sau la deplasarea cu viteza redusa, sonda masoara īn mod constant cantitatea de oxigen ramasa neconsumata īn urma arderii ECU (Electronic Central Unit - calculatorul central al masinii) foloseste semnalele primite de la sonda penntru a ajusta amestecul īn vederea obtinerii amestecului ideal: 14,8 kg aer cu un kg benzina fara plumb, pentru asa-numitul factor lambda este egal cu unu. Sonda lambda asigura sporirea eficientei catalizatorului, dar si emisii reduse de noxe īn atmosfera. Īn sarcina maxima a motorului, de exemplu la viteza de vārf, pentru a mentine viteza, sistemul este dezactivat pentru a preveni saracirea exagerata a amestecului. Sonda lambda are rolul de a regla amestecul aer-benzina - prin comanda asupra injectiei de benzina - astfel īncāt acest amestec sa fie convenabil regimului de moment al motorului. Daca sonda detecteaza prea mult oxigen gazul evacuat, īnseamna ca motorul merge cu un amestec prea sarac (īn combustibil); prin urmare, este marita cantitatea de benzina. Daca, dimpotriva, este prea putin oxigen īn evacuare, īnseamna ca amestecul este prea bogat si ECU reduce cantitatea de benzina din admisie. Defectarea sondei duce la functionarea anormala a motorului. La fel si defctiunile de etansare a admisiei de aer/circuitelor de reglaj vacuumatic - asa-numita admisie de "aer fals" - induce īn eroare sonda Lambda care da informatia ca amestecul este prea sarac. Prin urmare, electronica (Ecu) va "pompa " mai multa benzina īn cilindri (corespunzator cantitatii de aer aspirat īn mod normal + cel fals) si motorul va functiona cu detonatii īn evacuare, eventual se " īneaca ". Dupa reglajul amestecului aer-combustibil necesar unei arderi cāt mai bune, gazele evacuate ajung īn asa - numitul "catalizator " unde, īntr-adevar, gazele se oxideaza la contactul cu platina. Functionarea defecta a unui motor cu o sonda de O2 (Lambda) defecta determina utilizarea de amestecuri bogate, rezultānd un consum marit de benzina, deteriorarea īn scurt timp a catalizatorului si uzura prematura a motorului, provocata de excesul de benzina care ajunge īn baia de ulei. Prin folosirea unui astfel de echipament se poate ajunge la o reducere a emisiilor de pāna la 90%.

Cum functioneaza sonda?

Amplasata pe tubulatura de evacuare, sonda Lambda este un conductor de curent electric a carui intensitate variaza īn functie de cantitatea de oxigen care traverseaza sonda. Īn interiorul acesteia exista un material ceramic poros, din dioxid de zirconiu (ZrO2). Intensitatea curentului prin placa de zirconiu variaza īn functie de numarul de molecule de oxigen care traverseaza materialul ceramic. Deoarece sonda functioneaza optim doar la temperaturi mari, "la rece" , pāna cānd gazele de esapament ating temperaturi de 600oC, sonda este īncalzita de o rezistenta din interiorul ei, dupa care caldura īi va fi furnizata chiar de temperatura gazelor de esapament. Anumite modele de autoturisme au chiar mai multe sonde, amplasate īnaintea catalizatorului (la unele modele exista sonde amplasate pe fiecare gura de evacuare de la fiecare cilindru īn parte), dar si dupa catalizator, pe traseul tubuluturii de evacuare  a gazelor arse. Constructorii recomanda verificarea sondei la fiecare 30 000 de kilometrii sau la fiecare doi-trei ani de functionare a masinii si schimbarea sondei īn cazul cānd apar probleme īn functionarea acesteia.

Cum stim daca sonda lambda este defcta?

Din pacate, simptomele unui senzor lent sau defect nu sunt īntotdeauna evidente.

Printre simptomele sondelor lambda defecte sunt:

- Esec la testul emisiilor (caracteristic, o concentratie mare de CO si/sau HC)

- Catalizator deteriorat (cauzat de o concentratie mare de carburant)

- Consum crescut de combustibil (cauzat de o concentratie mare de carburant)

- Motorul functioneaza neregulat

- Performante reduse.

Care sunt cauzele defectarii sondei lambda?

Sonda lambda se poate defecta prematur daca este contaminata cu fosfor rezultat din consumul excesiv de ulei, silicon din scurgerile sistemului de racire, utilizarea produselor de etansare din silicon īn motor si unii aditivi pentru carburant. Chiar si o cantitate redusa de benzina slab rafinata poate defecta o sonda lambda. Factorii de mediu, precum stropii de pe sosea, sarea, uleiul si murdaria pot cauza defectarea senzorului, ca si socurile termice, tensiunea mecanica sau manevrarea incorecta.

Cum se poate testa sonda lambda?

Testarea nu etse complicata dar se face obligatoriu īn service si de catre personal calificat. O sonda defecta poate fi detectata rapid si usor cu un volt-ohm-metru digital, dar una lenta poate fi diagnosticata numai cu un osciloscop sau un scopmetru profesional.

Unde sunt situate sondele lambda? Au scopuri diferite?

Īnca din anul 1980 sondele lambda sunt īn dotarea standard a majoritatii autovehiculelor cu motoare pe benzina. Īn mod normal, sondele lambda sunt situate īn sistemul de evacuare, īnaintea catalizatorului, pentru a masura emisiile de noxe. Din anul 1996, odata cu utilizarea sistemelor de diagnosticare OBDII, autovehiculele necesita si sonde lambda suplimentare, īn spatele convertorului catalitic, pentru a asigura functionarea corecta a acestuia.

Ce este o sonda lambda universala?

   Bosch a creat pe piata specifica un program pentru sonde lambda universale. Acestea īndeplinesc cerintele de functionare OE si au un sistem patentat de conectori, ce faciliteaza instalarea. Acest sistem de conectori s-a dovedit a fi etans, protector īmpotriva contaminarii si rezistent la efectele temperaturilor extreme si ale vibratiilor motorului. Īn prezent, Bosch pune la dispozitie 9 tipuri de sonde lambda universale, pentru a oferi performante cāt mai apropiate de cele ale sondelor din prima dotare.

Care este importanta conectorului sondelor lambda universale?

Sondele lambda sunt foarte sensibile la influentele din mediul īnconjurator. Daca sonda lambda universala este montata pe autovehicul, firele ei lipindu-se prin diferite metode, atunci semnalul trimis catre ECU poate fi alterat. De aceea Bosch a brevetat conectorul pentru sondele universale, cu ajutorul caruia conectarea sondei lambda universale se realizeaza foarte simplu si sigur la cablajul autovehiculului. Conectorul este rezistent la vibratii, temperaturi si umiditate extrema.

De ce trebuie īnlocuita o sonda lambda defecta?

Conform unui studiu realizat īn anul 1996, sondele lambda uzate sunt  "singura sursa importanta de emisii excesive īn cazul autovehiculelor cu injectie de carburant".

Agentia de Protectie a Mediului din SUA (EPA) si Comisia din California pentru Resursele Aerului (CARB) au descoperit ca īnlocuirea sondei lambda era necesara la 42% - 58% din numarul total de autovehicule care emiteau cantitati mari de hidrocarburi sau monoxid de carbon. Testarea sondelor lambda conform procedurilor de service ale producatorilor de autovehicule si īnlocuirea unei sonde lambda lente sau uzate poate economisi īntre 10% si 15% mai mult carburant si se amortizeaza īntr-un an numai din economisirea carburantului, īn timp ce emisiile autovehiculului sunt coborāte la nivelul corespunzator. De asemenea, poate reduce posibilitatea ca o concentratie mare de carburant sa deterioreze catalizatorul autovehiculului.

8.3.8.    Calculatorul.

Este elementul care centralizeaza ansambul informatiilor provenind de la senzori, pe care le analizeaza si le compara.Poate astfel sa determine caracteristica semnalelor care sa-i permita comanda diferitelor parti active ale sistemului.

Īn vederea mentenantei sau a reparatiei sistemului, sunt cāteva operatii care pot fi executate:

·       Centralizarea informatiilor si memorarea defectelor pentru a permite citirea cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

·       Comanda a diferiti actuatori cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

·       Pe anumite vehicule este chiar posibila reprogramarea softului calculatorului pentru a modifica anumiti parametri.

Īn cazul īnlocuirii unui calculator este important si necesar  sa se respecte anumite reglaje :

·       Pe vehiculele echipate cu sistem antidemaraj, calculatorul primeste automat codul provenit de la antidemaraj.

ATENŢIE LA ĪNCERCĂRILE CU UN ALT CALCULATOR,

EXISTĂ RISCUL BLOCAJULUI CALCULATORULUI !

·       Calculatoarele noi trebuie adaptate tipului de vehicul pe care vor fi montate (trebuie facuta configurarea calculatorului).

ATENŢIE :

Īn orice caz, pentru a evita blocarea calculatorului sau proasta functionare a motorului ca urmare a īnlocuirii calculatorului, cititi īntotdeauna instructiunile precizate īn manualele de reparatii sau īn notele tehnice aferente vehiculului respectiv.

8.4.        Comenzi si actuatori.

8.4.1.    Comanda electrica a pompei de benzina si a injectoarelor.

a)                 Principiu de functionare.

Calculatorul de injectie actioneaza electric diferiti actuatori. Acestia realizeaza diferite functiuni ale sistemului cum ar fi : injectia īn fiecare cilindru, alimentarea pompei de benzina, etc.

Principalele evolutii ale sistemului de injectie multipunct :

·        Injectia simultana, relee īn cascada si comanda aprinderii prin MPA.

·        Injectia semi-secventiala, relee independente, captor de soc si comanda bobinelor de inductie.

·        Gestionarea injectoarlor cu un calculator dedicat.

Remarca : Īn cazul īn care vehiculul este echipat cu sistem multiplexat, captorul de soc este īnlocuit printr-o informatie provenind de la calculatorul airbag.

b)                Releul pompei de benzina.

Releul pompei de benzina alimenteaza circuitul de putere al pompei, iar īn anumite cazuri si diferiti consumatori cum ar fi, injectoarele, electrovana de purjare canistra carbon activ, etc.

 Pe anumite sisteme , strategii particulare ale calculatorului de injectie

interzic comanda releului ( in jur de 3 secunde ) de la punerea contactului.

Controale :

L

·       Alimentarea 12V a reului de alimentare a pompei de benzina.

·       Circuitul de comanda al releului de alimentare a pompei de benzina.

·       Circuitul de putere al releului de alimentare si a pompei de benzina.

·       Functionarea electromecanica a releului.

c)                 Releul principal - actuatori.

Releul de alimenatare, furnizeaza putere calculatorului de injectie iar īn diferite cazuri si alti consumatori.

   Este comandat de un +DPC si/sau o masa comandata de calculator.

d)                Releul GMV.

Rolul releului GMV este de a aplimenta īn putere unitatea GMV.

Rolul GMV-ului este de a raci compartimentul motor atunci cānd temperatura apei din motor depaseste un anumit prag dupa taierea contactului.

šFie prin punerea īn functiune a unei pompe de apa anexe (ex : F7R Clio)

šFie prin punerea in functiune a GMV pe viteza mica.

Sistemele de racire sunt comandate :

šFie printr-un releu temporizat (cu ajutorul unei sonde de temperatura specifica).

šFie prin calculator (se utilizeaza sonda sa de temperatura) cu ajutorul unui releu.

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·        Alimentare, continuitate, izolare,

·        Rezistenta bobinei, diodele,

·        Rezistenta circuitului de putere.

·        Modul comanda daca este posibil.

ATENŢIE

Cu ocazia unui control al perifericelor unui calculator si mai ales daca acesta a fost distrus, controlati conformitatea releelor si a diodelor (simple sau duble).

Un releu sau o dioda defecta pot fi cauza distrugerii calculatorului deoarece acestea nu mai pot oferi protectie.

8.4.2.    Reglarea relantiului.

Rolul sau este de a regla cantitatea de aer aspirat de motor īn faza de relanti.

Scopul reglarii relantiului este de a obtine un regim stabil de functionare gestionānd cantitatea de aer aspirata.Reglarea relantiului nu poate fi facuta decāt daca calculatorul are informatia « picior ridicat ».

Regimul de consemn relati este determinat īn functie de:

·       Temperatura apei motorului.

·       Functia climatizare si puterea absorbita.

·       Presinea din circuitul hidraulic al directiei asistate.

·       Īncarcarea bateriei..., etc.

Debitul de aer este controlat prin :

·       Pozitia voletului corpului calpeta.

·       Fie printr-o derivatie a acestuia.

a)                 Reglarea relatiului prin rotatia clapetei de accleratie.

Corectia regimului de relanti se face gratie comandei primita de corpul clapeta motorizata.Reglarea deschiderii clapetei permite reglarea cantitatii de aer absorbita de motor.

b)                 Reglarea relantiului prin derivatie.

Sistemele care permit acest lucru sunt de doua tipuri:

·       Motor pas cu pas.

·       Electrovane cu una sau doua īnfasurari.

Motor pas cu pas.

Calculatorul comanda motorul prin punere la masa, ceea ce antreneaza o variatie a pozitiei unui obturator situat īntr-o canalizatie speciala.

Calculatorul plica strategii speciale pentru a cunoaste cu precizie pozitia obturatorului.

.

c)                 Controlul acuatorilor de relanti.

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·        Rezistenta,

·        Izolarea liniilor de comanda si contactul PR,

·        Alimentarea motorului,

·        Starea liniei contactului PR,

·        Conformitatea « RCO relanti »,

·        Conformitatea potentiometrului,

·        Modul comanda daca este posibil,

8.5.        Rglarea īmbogatirii.

8.5.1.    Introducere.

Pentru a obtine o buna eficacitate a catalizatorului, amestecul aer benzina furnizat motorului trebuie sa aiba o īmbogatire constanta si aproape de raportul stoechiometric. Pentru aceasta, utilizam o sonda pe care o numim « sonda Lambda ».

Reglarea imbogatirii serveste la buna functionare a catalizatorului.

8.5.2.    Schema de principiu.

a)                 Definitia īmbogatirii si a lui Lambda

Imbogatirea este un raport īntre diyajul real si cel ideal. Un amestec sarac (R<1) contine mai putin carburant, un amestec bogat (R>1) contine mai mult carburant.

FDozajul de randament (1/18) : Acest dozaj īn exces de aer, permite arderea completa a benzinei ce intra īn camera de ardere.Este utilizat la sarcini medii si mari

FDozajul de putere (1/12) : Acest dozaj cu exces de benzina permite cresterea vitezei arderii.Este utilizat atunci cānd se doreste maximum de putere a motorului īn situatia « Picior Apasat Complet », īn reprize si la relanti

·        Amestec sarac : 15/18 = 0,85   ĪMBOGĂŢIRE < 1.

·        Amestec bogat : 15/12 = 1,224   ĪMBOGĂŢIRE > 1.

Curba de dozaj.

Lambda este un raport īntre dozajul ideal si cel real. Un amestec sarac (l>1) contine mai mult aer iar (l<1) mai putin aer.

b)                 Principiu de functionare a sondei de oxigen.

Daca proportia oxigenului este foarte diferita īntre cele 2 fete ale sondei, proprietatile materialului din care este confectionata provoaca un salt de tensiune īn jurul valorii de īmbogatire 1.

Aceasta valoare (variatia de tensiune) este vizibila cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Īn jurul valorii de īmbogatire 1, o usoara

 variatie a imbogatirii provoaca o

 variatie importanta a tensiunii. Acest

 lucru permite calculatorului sa raspunda foarte rapid la schimbari..

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor :

L

·       Continuitate.

·       Rezistenta.

·       Alimentarea circuitului de īncalzire.

 

Atentie :  Sonda poate fi contaminata cu plumb ca si de produse pe baza de silicon si sa scada astefel eficacitatea sistemului de depoluare.

Īn timpul functionarii motorului, putem īntālni doua situatii :

a)                 Calculatorul nu tine cont de informatia de la sonda de oxigen.

Sistemul lucreaza īn « Bucla Deschisa »

Sistemul va lucra īn bucla deschisa atāta timp cāt conditiile de functionare ale motorului sunt incompatibile cu reglarea īmbogatirii (dozaj neadaptat) si/sau atāta timp cāt sonda nu a atins temperatura sa nominala de functionare.

·       Temporizare la demaraj (amestec bogat).

·       Functionare la rece.

·       PA si variatii de sarcina rapide ( dozaje de putere ).

·       Taierea injectiei īn deceleratie.

·       Mod degradat (sonda defecta ).

b)                 Calculatorul tine cont de informatia de la sonda de oxigen.

Sistemul lucreaza īn « Bucla Īnschisa ».

Reglarea īmbogatirii este activa.

Calculatorul va corecta timpul de injectie, pentru conservarea imbogatirii egala cu 1.

Aceste corectii sunt vizibile cu ajutorul dispozitivelor de diagnostic.

Valoarea se poate gasi īn intervalul 0 - 255, valoarea medie fiind 128.

Tensiunea

 sondei

Corectia de īmbogatire

Pe anumite aplicatii, scara poate fi diferita ( ex : valoarea medie egala cu 1 ).

Cānd valoarea este mai mare de 128, calculatorul comanda o īmbogatire ( prin marirea timpului de injectie ) deoarece amestecul este sarac ( tensiunea sondei mai mica de 500 mV )

Cānd valoarea este mai mica de 128, calculatorul comanda o saracire ( prin scaderea timpului de injectie) deoarece amestecul este bogat ( tensiunea sondei mai mare de 500 mV ).

Exemple de adaptare a īmbogatirii.

Injectoarele sunt ancrasate.Timpul de injectie calculat initial pentru  a obtine īmbogatirea egala cu 1 nu mai este suficienta.

Calculatorul trebuie sa creasca timpul de injectie.Valoarea este centrata pe 180, dar imbogatirea 1 este mentinuta.

Tensiunea

 sondei

Corectia

 de

 īmbogatire

Injectoarele se ancraseaza si mai mult.Calculatorul nu mai poate aduce corectii mai sus de 255, amestecul devine prea sarac iar īmbogatirea scade sub 1. Eficacitatea catalizatorului scade si autovehiculul polueaza.

Tensiunea

 sondei

Corectia

de de

īmbogatire

Pentru a postra īmbogatirea 1, trebuie ca valoarea coreciei de imbogatire sa fie centrata pe 128, trebuie deci decalata cartograma de injectie.

Ž Este rolul corectorilor adaptivi.

Corectiile adaptive.

Exemplu de curba a timpului de injectie.

Dispersia si uzura unui motor sunt asa de variate īncāt constanta benzina/aer variaza de la un motor la altul ca si īn timpul vietii unui autovehicul (ancrasarea supapelor, injectoarelor, scaderea compresiei, etc.)

            Calculatorul de injectie trebuie sa estimeze aceasta constanta pentru a furniza motorului « Imbogatirea = 1 ». Calculul sau este o medie statistica facuta īn mai multe puncte.

            La functionarea īn bucla īnchisa, memorizeaza timpul de injectie mediu pentru fiecare zona de presiune colector (de aceea īnvatarea se face pe mai multe zone ale presiunii din colector ).

Corectiile efectuate la presiunile cele mai mici decaleaza piciorul curbei.Acest decalaj se numeste offset (adaptativ imbogatire relanti).

   Corectiile efectuate pentru restul plajei de functionare a motorului schima panta curbei.Variatia pantei se numeste cāstig ( adaptiv imbogatire īn functionare)

Reprezentarea diferitilor parametrii si a efectelor lor.

Actioneza atunci cānd motorul este cald,lucreaza īn bucla īnchisa si pe o plaja a presiunii colector bine determinata.

Exista doua tipuri de corectii adaptative:

1.   Sarcini medii si mari.

2.   Relanti si sarcini mici.


                        c )     Controlul

Diagnosticul reglarii īmbogatirii implica un control al sistemului īn īnregul sau. Se vor avea īn vedere:

Ä   Interpretarea spuselor clientului.

Ä   Constatarea defectului cu ajutorul unei scule de diagnostic.

Ä   Interpretarea diferitilor parametrii.

Ä   Controlul sondei.

Ä   Controlul gazelor de ardere.

Īn ceea ce priveste sonda:

Ä   Perioada semnalului trebuie sa fie īntre 500 ms cu un maxim de 1 secunda.

Ä   Amplitudinea semnalului trebuie sa fie īntre 650 mV cu un minim de 500 ms.

Cu cāt perioada este mai scurta si amplitudinea mare semnalul este mai bun.

   Daca informatia de la sonda este greu de interpretat, sau inexistenta, calculatorul provoaca imbogatiri si saraciri ale amestecului si observa reactia semnalului.Daca acesta nu evolueaza īn parametri īn timpul testului, sonda este declarata īn pana si sistemul intra īn mod degradat.

9.              Analiza gazelor arse.

9.1.        Componenta poluantilor.

Īn timpul functionarii unui motor, arderea nu este completa, si se produc substante recunoscute ca poluante.

Repartitia gazelor de esapament.

 

Repartitia poluantilor.


9.1.1.    Hidrocarburile (HC).

Hidrocarburile provin din:

·       Uleiuri ( scapari, vapori,.)

·       Benzina ( scapari, vapori,umplere rezervor)

·       Din arderea imbogatota (functionare la rece, cerinta de putere, disfunctiuni ale motorului)

Pot provoca iritatii grave la nivelul mucoaselor, ochilor, gātului si a nasului .

9.1.2.    Monoxidul de azot (Nox).

Provine din temperatura foarte mare a arderii :

·       Functionare īn exces de aer.

·       Avans la aprindere important.

Poate provoca:

·       Iritatii ale cailor respiratorii si a tesutului pulmonar.

·       Datorita lor se formeza ploile acide.

·       Īmpreuna cu hidrocarburile sunt la originea cetii de fum « SMOG »

9.1.3.    Monoxidul de carbon (CO).

Se formeaza datorita amestecului bogat.

Poate provoca:

·       Dureri de cap.

·       Tulburari de vedere.

·       Scaderea tonusului muscular.

·       Axfixieri, iar īn cantitati mari poate provova moarte.

9.1.4.    Alti poluanti.

Alti polunati cum ar fi particulele formate pe baza de diferse combinatii ale carbonului se gasesc īn mica masura la motorul pe benzina.

Plumbul, metal greu, considerat ca un poluant, va fi eliminat din compozitia benzinei (eventual īnlocuit cu potasiul). El se depune pe suprafata tratata a catalizatorului si astfel īl face ineficient prin inhibarea reactiilor chimice.

Statele Unite au fost primele care au reactionat īn fata problemelor de poluare produsa de autovehicule. Au definit primele norme contra poluarii provenind de la automobile. Europa a urmat Americii impunānd norme din ce īn ce mai severe, aplicate īn tarile Comunitatii Europene.


9.2.        Evolutia emisiilor de poluanti īn functie de regimul de īmbogatire al motorului.

PPM = parti pe milion.

Ex : 100 ppm de HC indica faptul ca pentru o cantitate de 1 milon de particule (nocive si nenocive) gasim o cantitate de 100 de particule de HC.

9.2.1.    Diagnostic.

Catalizatorul nu permite functionarea motorului cu denzina cu plumb. Plumbul depus īn interiorul sau diminueaza  eficacitatea globala a sistemului.

Catalizatorul este dimensionat īn raport cu volumul de gaz ce trebuie tratat (functie de cilindree) si de regimul maxim.

 Īn cazul in care, motorul nu functioneaza in parametrii din cauza aprinderii, injectiei, cantitatea de poluanti devine foarte importanta, temperatura la nivelul catalizatorului poate atinge 1000 grade ceea ce antreneaza distrugerea elementului ceramic.

Putempace diagnosticul catalizatorului prin:

          šZgomot ( ceramica dislocuita).

          šAnaliza gazelor de evacuare.

   šConformitatea sistemului de injectie si depoluare.

   Acum, controlul catalizatorului se face cu motorul cald, la 2500 rot/min si apoi la relanti.

Valorile controlului la 2500 rot/min.

 


   Controlul trebuie facut cu motorul cald si cu reglarea īmbogatirii activa si fara defecte.

 

Reamintim :

Definitia lui Lambda : l = 1/ Īmbogatire.

  

EX :          Dozaj de putere         šl = 1/1.25 = 0.83 < 1

                  Dozaj de randament šl = 1/0.83 = 1.25 >1

Atunci cānd este bogat īn aer este sarac īn benzina si invers.

 

Valorile controlului la relanti.

Deoarece CO, O2, HC sunt zero sau aproape de zero indica o buna functionare a motorului.

   Īntotdeauna trebuie avute īn vedere particulritatile fiecarui vehicul.

9.2.2.    Cāteva exemple de interpretare.

Daca ...

dar...

atunci ...

HC cresc puternic

O2 ramāne zero

Amestec prea bogat.

 CO si HC ramān zero

O2 creste

Amestecul este probabil

 prea sarac sau este o

 priza de aer

 CO ramāne zero

O2 si HC cresc

Trebuie verificar

 reglajul imbogatirii sau

pus sub semnul

 īntrebarii catalizatorul.

CO si HC sunt mari sau

egale cu cele de la un

 motor nedepoluat

Cel mai probabil

catalizatorul nu mai

functioneaza

10.       Depoluarea.

10.1.  Introducere.

Pāna īn zilele noastre sistemele de injectie au evoluat constant..Motivul acestei evolutii īl constituie faptul ca poluarea are o mare acoperire īn dezbaterile comunitatii europene si mondiale.De altfel, a avut loc o evolutie rapida a normelor de poluare, obligānd constructorii sa faca eforturi mari pentru a-si aduce produsele spre un nivel de poluare care sa se apropie de zero īn viitorul apropiat.

10.2.  Definitie.

Este ansamblul substantelor solide, lichide sau gazoase, care, dupa nivelul actual al cunostintelor noastre, sunt considerate ca periculoase pentru sanatatea noastra cāt si pentru sanatatea mediului īnconjurator.

Putem lua ca exemplu metalele grele (plumb,mercur), dar si produsele de origine chimica (fosfati,nitrati) ca si emisiile de gaze produse de zonele industriale,de automobile sau diversele deseuri depozitate si mai apoi uitate īn natura.

Īn ceea ce priveste sectorul automobilelor, trei principali poluanti au fost recunoscuti ca fiind nocivi si sunt īn aceste zile īn atentia constructorilor:

·       Monoxidul de carbon (CO).

·       Vaporii de benzina sau hidrocarburi nearse (HC).

·       Oxizii de azot (NOX):

Monoxidul de azot (NO), Dioxidul de azot (NO2 ).

10.3.  Catalizatorul.

Catalizatorul cu trei cai (sau trifunctional)

Rolul sau este de a asigura transformarea gazelor poluante īn gaze inofensive:

·       Oxidarea CO si  HC.

·       Reducerea NOx.

Convertizorul catalitic este compus dintr-o carcasa din otel inoxidabil care este de obicei echipat si cu ecrane termice pentru a proteja sasiul de caldura produsa de reactiile chimice din interiorul catalizatorului. Carcasa contine de obicei doua blocuri ceramice īn loc de unul singur care ar fi mai fragil datorita lungimii mai mari. Aceste blocuri ceramice trebuie sa stea bine fixate īn interiorul carcasei datorita proprietatilor casante ale ceramicii.

O sita metalica este montata īntre blocurile ceramice si carcasa pentru a le mentine corect pe pozitie si pentru a evita vibratiile excesive ale blocurilor.

Structura alveolara este echivalenta cu o suprafata de contact a gazului  de 2,8 m2 .Din punct de vedere al proprietatilor materialului, suprafata tratata este de 2 000 ą 5 000 m2 pe bloc ceramic. Ea este acoperita cu un strat subtire de metale pretioase (Platina, Rohdiu, Paladiu). Acestea amorseaza si/sau cresc viteza reactiilor chimice de oxidare si reducere.

Acest tip de catalizator permite, datorita reglajului stoichiometric al īmbogatirii, convertirea simultana a trei poluanti (CO, HC, NOx) īntr-un singur element, de unde vine si numele : Catalizator.

10.3.1.Functionarea catalizatorului.

Reactiile chimice care au loc īn catalizator sunt posibile īn anumite conditii:

·        Temeratura (amorsarea catalizatorului).

·        Amestec perfect stoichiometric.

·        Prezenta metalelor pretioase care activeaza reactiile de oxidare si reducere.

                               

Īn fuctionarea īn bucla īnchisa amestecul este alaternativ bogat si sarac.

   La functionarea cu amestec sarac

·        Catalizatorul oxideaza particulele nearse si stocheaza excesul de oxigen.

La functionarea cu amestec bogat:

·        Catalizatorul reduce NO2 si utilizeaza oxigenul stocat pentru a oxida impuritatile.

a)                 Temperatura de functionare.

Eficacitatea depinde de temperatura de functionare. Amorsarea se face īn jur de 250 °C iar eficacitatea maxima o are la temperaturi mai mari de 450 °C.

Convertizoarele catalitice īsi pot pierde eficacitatea mai rapid daca functioneaza la o temperatura mai ridicata mult timp. Creste temperatura de amorsare iar coeficientul de convertire scade.

Remarca : Eficacitatea catalizatorului depinde de īmbogatire.

Procentul de convertire a celor trei poluanti īn functie de īmbogatire.

b)                 Efectele asupra catalizatorului.

Un convertor este un element destul de fragil, si poate fi cu usurinta distrus de:

·       Efecte mecanice.

·       Efecte temice.

·       Colmatare.

Efecte mecanice.

Spargerea carcasei cauzata de :

·       Miscarile coloanei de esapament.

·       socuri si oboseala termica, variatii brutale de temperatura la amorsare sau īn deceleratie, īmproscarea cu apa, care poate duce la spargerea blocurilor ceramice

Efecte termice.

·       Topirea datorata temperaturii excesive (T° > 1 000 °C) ca urmare a tratarii unei cantitati prea mare de poluanti

·       Evolutia substantelor active la temperaturi īnalte prin migrarea metalului activ īn interiorul suportului metalic.

·       Sublimarea metalului activ la temperatura īnalta.

·       Vitrificarea substantei active.

Colmatarea.

Suprafata activa a convertorului poate fi partial sau total colmatata, adica acoperita de plumbul care se gaseste īn benzina. Acest lucru provoaca neutralizarea catalizatorului decoarece gazele nu mai ajung īn contact cu metalul activ depus pe suprafata ceramica. Acelasi efect ca si plumbul īl pot avea uleiurile, fosforul si sulfurul.

Remarca :

O pana de combustibil poate produce supraīncalzirea catalizatorului si distrugerea sa deoarece un ameste foarte sarac provoaca o ardere lenta cu o crestere importanta a temperaturii gazelor de esapament .

La fel o cantitate pre mare de HC de tratat (datorata rateurilor de aprindere) pot duce la distrugerea catalizatorului.

Controale :

Conformitatea valorilor gazelor de esapament prelevate cu

analizorul.

L

·       Controlul vizual si auditiv al catalizatorului si un test de

prezenta a plumbului īn esapament. Etanseitatea tubulaturii de

esapament.

10.4.  Reaspirarea vaporilor de combustibil.

Canistra cu carbon activ este un fel de « burete » pentru vaporii de benzina si care permite stocarea acestora.

Atunci cānd conditiile de functionare ale motorului sunt reunite, calculatorul comanda purjarea canistrei.Fara purjare canistra cu carbon activ s-ar satura iar vaporii s-ar condensa si ar deveni lichizi.

10.4.1.Electrovana de purjare.

Electrovana este comandata prin punere secventiala la masa de catre calculator si care face sa varieze cantitatea de vapori reciclata.

Conditiile de functionare ale motorului care duc la purjarea canistrei se gasesc īn manualul de reparatii.

Controale :

Conformitatea valorilor date de constructor:

L

Multimetru :               Continuitate, izolarea firelor,

Rezistenta si izolarea bobinei,

Alimentarea.

CLIP:                         Defectele,

Parametrii daca este posibil,

Detectarea de impulsuri,

Modul comanda.

Osciloscop :             Vizualizarea semnalului.

Diagnostic :   Dignosticul mecanic al electrovanei de catre calculator nu este pe moment posibila.Totusi sisteme particulare pentru normeleE.O.B.D sunt īn cercetare.

10.5.  Reaspirarea vaporilor de ulei.

Sistemul de reaspirare a vaporilor de combustibil este īn general compus din doua circuite distincte.

šCircuitul amonte de clapeta de acceleratie (sarcini medii si mari): vaporii sunt reaspirati de depresiunea din canalizatia de aer.

šCircuitul aval de calpeta de acceleratie (relanti si sarcini mici): vaporii sunt reaspirati de represiunea dintre motor si clapeta de acceleratie.

11.       EOBD (European on Board Diagnostics).

11.1.  Norma EOBD.

Vehiculele care raspund normelor de poluare EURO 2000 (EURO III) sunt echipate cu sistem de auto-diagnoza EOBD.Aceasta noua norma este luata direct dintr-o lege americana si care a fost aplicata īn Europa.

Aceste vehicule difera de cele EURO 96 ( EURO II) prin urmatoarele:

·       Motoarele au un grad mai mare de depoluare iar pentru a satisface normele EURO III gradul de poluare a fost redus cu 50% fata de EURO II

·       Calculatoarele sunt capabile sa detecteze orice anomalie care ar duce la o emisie de poluanti superioara normei.Calculatorul are strategii speciale de control al organelor de depoluare.

·       Īn momentul īn care o anpmalie provoaca o poluare excesiva, se aprinde un martor pe tabloul de bord (martorul MIL Malfunction Information Light sau martorul EOBD).

Acest martor indica soferului faptul ca autovehiculul trebuie sa ajunga la service.

 ( Īncepānd cu 1 Ianuarie 2000, nerepararea defectiunii care a dus la aprinderea martorului poate fi sanctionata. Politia poate controla buna functionare a injectiei prin priza EOBD, cu protocolul EURO 2000, comun la toate vehiculele).

MIL : Malfunction Information Light

EOBD : European On Board Diagnostics.

11.1.1.Diferenta īntre valorile limita si pragul de poluare EOBD

Valorile limita indica valorile date de norma.

Pregul de poluare EOBD reprezinta valorile pentru care calculatorul de injectie trebuie sa detecteze o poluare. Adica, cu ocazia unui control specific, daca emisiile de gaze poluante depaseste pragul maxim, calculatorul declara o pana cu sau fara aprinderea martorului.

11.1.2.Prezentarea sistemului EOBD.

Pentru a īntelege functionarea sistemului EOBD, vom imparti studiul īn patru parti.

1 Gestionarea panelor EOBD.

2 Diagnosticul rateurilor de ardere.

3 Diagnosticul sondei lambda amonte.

4 Diagnosticul catalizatorului.

11.1.3.Gestionarea defectelor electrice obisnuite si gestionarea defectelor EOBD.

Gestionarea defectelor EOBD nu īnlocuieste ci vine īn completarea gestionarii defectelor electrice traditionale. Defectele prezente si defectele memorizate ca si gestiunea modurilor degradate nu sunt modificate de gestionarea EOBD

Pentru a raspunde la normele EOBD urmatoarele puncte sunt obligatorii:

·       Aprinderea martorului MIL (Malfunction information Light) pentru toate defectele care duc la o depasire a pragului de poluare EOBD.

·       Memorarea defectelor EOBD.

·       Memorarea parametrilor motor la detectarea defectului memorat EOBD (freeze frame).

·       Determina clipirea martorului MIL pentru rateuri de ardere importante (Misfire) care pot distruge catalizatorul

a)                 Diagnosticul luat īn considerare de gestiunea defectelor EOBD.

·       Diagnosticul functional al catalizatorului.

·       Diagnosticul al sondei lambda amonte.

·       Diagnosticul rateurilor de combustie cu doua nivele de detectie :

*     Detectia rateurilor de combustie slabe.

*     Detectia rateurilor de combustie ce pot antrena distrugerea catalizatorului.

b)                 Diagnostic luat īn considerare de gestiunea defectelor electrice.Diagnosticul componentelor traditionale.

11.1.4.Termeni specifici gestionarii defectelor.

a)                 Definitia unui rulaj.

Un rulaj este detectat atunci cānd sunt īndeplinite urmatoarele conditii :

·       Demarajul motorului.

·       Faza de rulaj īn timpul careia diagnosticul este considerat facut.

·       Taierea contactului.

b)                 Definitia unui Warm-up.

Un Warm-up este detectat daca urmatoarele doua conditii sunt īndeplinite:

·       Temperatura apei trebuie sa fi crescut cu aproximativ 22°C fata de temperatura avuta la pornirea motorului.

·       Temperatura apei trebuie sa creasca la o valoare de aproximativ 70 °C.

c)                 Definitia tramei memorizate (Freeze frame).

Trama memorizata (freeze frame) este o zona de memorie īn care putem face o « fotografie » a contextului la momentul la care pana EOBD a fost memorizata.

Exista o singura zona de memorie pentru toate defectele.

Prima pana īsi ia locul īn memorie si ea nu poate fi scoasa decāt de o pana de prioritate mai mare.

d)                 Definitia Matricii de inhibitie.

Matricea de inhibitie autorizeaza sau nu luarea īn considerare a defectelor valide, pentru cele patru diagnostice functionale, daca alte defecte care pot introduce erori sunt prezente.

e)                 Definitia unui defect valid.

Defectele valide sunt definite plecānd de la defectele prezente.Ele sunt intermediare īntre defectele prezente si contorul defectelor OBD.Ele sunt contabilizate o singura data pe rulaj.Toate defectele valide sunt puse la zero dupa taierea contactului.

11.1.5.Principiu de functionare a gestionarii defectelor  EOBD.

a)                 Strategia de diagnostic EOBD.

·       Diagnosticul rateurilor de ardere si diagnosticul electric este facut permanent.

·       Celelalte organe de depoluare sunt testate o singura data pe rulaj (diagnosticul nu este permanent).Totusi aceste secvente de test nu au loc īntotdeauna. Vehiculul trebuie sa ruleze īn anumite conditii pentru a se putea face un diagnostic:

*     Conditii de temperatura.

*     Conditii de viteza.

*     Temporizare dupa pornire.

*     Conditii motor (Presiune colector, regim, pozitie clapeta acceleratie,....).

b)                 Declararea panelor EOBD.

Daca calculatorul detecteaza o pana valida timp de trei rulaje consecutive, atunci :

·       O pana  EOBD este memorizata.

·       Se cere aprinderea martorului MIL.Aceasta cerere va fi luata īn considerare numai daca pana considerata este autorizata pentru aprinderea martorului.

·       O trama de parametrii motor este memorizata īn momentul detectarii defectului (freeze frame).

c)                 stergerea defectelor EOBD.

Pentru stingerea martorului MIL, nu trebuie detectata aceeasi pana valida timp de trei rulaje consecutive.

Pentru a repune la zero defectele EOBD ( defect pe dispozitivul de diagnostic ) memorizate, nu trebuie detectata pana valida timp de 40 de warm-up consecutive .

Defectul rateurilor de combustie care pot distruge catalizatorul, nu duc la memorarea de defect EOBD.Nu provoaca decāt aprinderea intermitenta a martorului MIL.Atunci cānd defectul dispare martorul se stinge.

Conditii de aprindere a martorului EOBD .

·       Daca la punerea contactului, temperatura apei, aerului sau a presiunii din colector sunt īn afara anumitor plaje de valori, atunci diagnosticul functional la catalizatorului, a sondei de oxigen si detectarea rateurilor de ardere un vor fi autorizate pāna la urmatoarea punere a contactului.

·       Daca calculatorul detecteaza o pana la captorul de temperatura apa, aer sau presiune colector, diagnosticul nu este autorizat.

·       Daca sonda de oxigen amonte este defecta, diagnosticul catalizatorului un pote fi facut.

·       Diagnosticul functional al sondei de oxigen si a catalizatorului nu pot fi facute niciodata īn acelasi timp.

·       Daca diagnosticul sondei de oxigen si a catalizatorului sunt īn curs, purjarea canistrei este īnchisa iar adaptivii sunt blocati la ultima lor valoare.

11.2.  Diagnosticul rateurilor de ardere.

11.2.1.Scopul diagnosticului rateurilor de ardere.

Detectarea rateurilor de ardere trebuie sa permita :

·       De a repera o disfunctionalitate, care poate o depasire a pragurilor de poluare EOBD.

·       De a alerta o disfunctionalitate, care antreneza o distrugere a catalizatorului.

11.2.2.Principiul detectarii rateurilor de ardere.

C : Cuplu.

T : Timp.

S : Prag de detectie.

R : Rateuri detectate.

Calculatorul vede īn permanenta regularitatea semnalului volantului motor. Rateurile de ardere provoaca un aciclism motor si antreneaza o scadere a cuplului.Turatia motorului nu este regulata. Observarea unei perturbatii a semnalului volant (marire a perioadei) permite observarea unei arderi defectuoase.

Observatie: Pragul de detectare este adaptat unui punct de functionare « presiune si regim » al motorului. Acest diagnostic este facut practic īn continuu pe ansamblul rulajului.Nerealizarea sa sau recunosterea unor rateuri de ardere antreneaza inhibarea altor diagnostice EOBD.

Acest diagnostic permite distingerea a doua tipuri de defect :

·       Rateurile de combustie slabe care antreneaza o depasire a pragului de poluare EOBD. Ele provoaca aprinderea martorului EOBD daca detectarea defectului este efectuata īn trei rulaje consecutive.

·       Rateurile de combustie puternice antreneaza distrugerea catalizatorului. Ele provoaca o aprindere intermitenta si imediata a martorului EOBD.

11.3.  Diagnosticul sondei Lambda amonte.

11.3.1.Scopul diagnosticului sondei de oxigen amonte.

Diagnosticul functional al sondei de O2 amonte trebuie sa detecteze o defectiune care ar putea provoca o depasire a pragului de poluare EOBD.

Principiul diagnosticului sondei de oxigen .

Defectele sondei de O2 sunt de doua tipuri :

·       Degradarea mecanica a componentelor (spargere, taierea firului) care se traduce printr-o pana electrica.

·       Degradarea chimica a componentelor care duce la o marire a timpului de raspuns a sondei si care se traduce printr-o perioada de trecere de la tensiune mica la tensiune mare crescuta.

Diagnosticul sondei de oxigen amonte.

Detectarea panei.

Sonda O2 este declarata defecta daca perioada sa medie de raspuns depaseste pragul EOBD. Ea provoaca aprinderea martorului EOBD ( MIL) .

Test static al sondei de oxigen.

Pe anumite calculatoare, este posibila efectuarea unui test static al sondei de oxigen amonte cu ajutorul trusei de diagnostic.

11.4.  Diagnosticul catalizatorului.

11.4.1.Scopul diagnosticului catalizatorului.

Diagnosticul functional al catalizatorului trebuie sa permita detectarea unei disfunctiuni care ar putea duce la depasirea pragului de poluare a normei EOBD.

  

11.4.2.Principiul diagnosticarii catalizatorului.

Capacitatea de stocare a oxigenului de catre catalizator este indicatorul starii sale. Atunci cānd catalizatorul īmbatrāneste, capacitatea sa de stocare a oxigenului scade ca si capacitatea sa de a depolua.

Principiul consta īn creerea de variatii importante ale īmbogatirii, īn scopul umplerii cu oxigen a catalizatorului.

·       Daca catalizatorul este bun, va absorbi oxigenul iar tensiunea furnizata de sonda de oxigen aval va ramāne constanta.

·       Daca este uzat, oxigenul nu va mai putea fi stocat, iar acest lucru va antrena o variatie a tensiunii īn sonda de oxigen aval.Cu cāt catalizatorul este mai uzat cu atāt oscilatia va fi mai importanta.

VIITORUL SISTEMELOR DE INJECŢIE.

Marile firme orienteaza sistemele de injectie catre un common rail, unde presiunea de injectie creste semnificativ. Un nou sistem de injectie aflat īn teste si probabil cāt de curānd si folosit este injectia directa de benzina cu controlul electronic al curgerii - asa zisa - metoda orbital.

Noile sisteme de injectie de benzina sunt mai economice si mai ecologice. Ţinānd cont de faptul ca īn aproximativ 70 de ani resursele energetice ale planetei se vor epuiza, se cauta solutii pentru īnlocuirea actualelor propulsoare pentru autovehicul. Datorita unei politici agresive, de cercetare-dezvoltare dusa de marile companii producatoare de motoare, rezultattele au īnceput sa apara. Astfel o solutie pentru māine poate fi autoturismul hibrid unde sistemul de injectie este īnlocuit cu un circuit electric.

Vastul domeniu al motoarelor ramāne deschis tinerilor ingineri, care īn avāntul tineresc pot gasi solutii fiabile pentru acel māine imprevizibil.

Volvo Cars a lansat variante ale modelelor sale propulsate cu bioetanol fiind un combustibil complet ecologic. Aceasta gama ecologica a fost extinsa si cu noul Volvo C30.

"Interesul pentru etanol ca si combustibil pentru vehicule a crescut īn Europa", spune Gerry Keaney, Vicepresedinte la Departamentul de Marketing, Vānzari si Servicii la VolvoCars. "Din acest motiv ne extindem gama de modele pe un total de 9 piete. Primele tari ce vor primi variantele cu FlexiFuel vor fi Marea Britanie, Irlanda, Franta, Spania, Olanda, Belgia, Elvetia si Norvegia. Este foarte īncurajant ca piata de desfacere este īn expansiune si ca initiativele politice īn acest sens au fost deja luate", a continuat Gerry Keaney  .

Franta a anuntat ca īn 2007 erau īn constructie 500 de statii de alimentare cu E85 (un amestec 85% etanol si 15% benzina). Combustibilul va fi produs local, din produse agricole. Īn prezent sunt 23 de fabrici care produc etanol īn Europa, iar aceasta cifra este de asteptat sa creasca la peste 60 pāna la sfārsitul lui 2008. Īn aceste conditii aproximativ 1,8 milioane de litri de etanol sunt produse anual īn Uniunea Europeana, īn principiu, din orice sursa de biomasa: porumb, sfecla de zahar, celuloza.

Trei din cele noua modele Volovo-C30, S40, si V50 - sunt acum disponibile īn variante alternative FlexiFuel. Acestea sunt propulsate de motoare de motoare cu 4 cilindri, cu aspiratie normala, ce produc 125CP. Bioetanolul si benzina sunt īnmagazinate īn acelasi rezervor de 55 litri. Motorul a fost modificat pentru a sustine proprietatile corozive ale etanolului. Valvele sistemului de injectie au fost īntarite si marite, pentru ca acum este injectat mai mult combustibil, energia dezvoltata E85 fiind mai mica fata de benzina. De asemenea si softul de calibrare a fost updatat pentru puterea etanolului. Sistemul de manageament al motorului supravegheaza precis amestecul de combustibil din rezervor si automat ajusteaza injectoarele si sistemul de aprindere.

Daca masina ruleaza cu E85, emisiile folosite de CO2 scad cu pāna la 80% comparativ cu aceeasi masina ce merge cu benzina. " Un combustibil alternativ nu va fi capabil sa īnlocuiasca complet combustibili fosili de astazi, dar gama de modele ecologice va fi din ce īn ce mai raspāndita īn viitor. Diferitii combustibili si tehnologii vor fi dezvoltate īn paralel. Etanol reduce dependenta de combustibilii traditionali iar programul Volvo FlexiFuel va contribui vital la strategia noastra de protejare a mediului", a īncheiat  Gerry Keaney.

Specificatii tehnice:

Motor: 4 cilindri cu benzina/E85

Cutie de viteze: manuala cu 5 trepte

Putere maxima: 92 kw (125CP)

Cuplu maxim: 165 Nm la 4000rpm

Acceleratia 0 - 100 km/h: 10,8s

Viteza maxima: 200km/h

Mazada a expus īn premiera la Salonul Auto de la Tokyo noua genertie a motorului rotativ RENESIS pe benzina, care echipeaza modelul concept Taiki, motorul rotativ cu alimentare alternativa hidrogen - benzina aflatīn dotarea noii Mazda 5 Hydrogen RE Hybrid.

.

Constructorul japonez a demarat procesul de dezvoltare a motorului rotativ cu injectie directa 16X, cu o capacitate de 1600cc, care marcheaza evolutia structurii de baza a acestui tip de moto. Acesta noua generatie este prima cu alimentare pe benzina care foloseste injectia directa. Desi dimensiunile motorului au crescut, acesta a ramas la fel de compact si de usor ca si generatia actuala, fiind si mai economic. Pentru noul motor s-a utilizat si aluminiul, reducāndu-se astfel gerutatea automobilului pe care este montat.

Mazda 5Hydrogen RE Hybrid reprezinta o abordare noua pentru motorul rotativ. Acest model beneficiaza de un motor rotativ cu alimentare combinata pe hidrogen si benzina, dispus transversal, ce dezvolta cu aproximativ 40% mai multa putere decāt cel ce echipeaza modelul RX-8 Hydrogen RE, rezultānd astfel o performanta mai buna la accelerare. Noul motor pe hidrogen a necesitat si dezvoltarea unui nou sistem hibrid care sa-i faciliteze functionarea. Motorul rotativ pe hidrogen conventional prezenta un cuplu mic si o eficienta scazuta la turatii mici. Noul sistem depasesete aceste neajunsuri si extindeautonomia pentru alimentarea cu hidogen la aproximativ 200 km, de doua ori mai buna decāt pentru modelul RX-8.

Mazda a dezvoltat de asemenea un nou tip de motor diesel prin intermediul caruia consumul de combustibil si emisiile de noxe sunt reduse cu pāna la 10%. Prin utilizarea unui sistem common rail cu presiune ridicata a combustibilului si a piezo-injectoarelor a crescut foarte mult eficienta motorului. Pentru noul motor diesel de 2l, īn paralel cu folosirea aluminiului au fost reduse dimensiunile si greutatea partilor componente, īn scopul obtinerii unei greutati similare cu a versiunii pe benzina. Rezultatul a fost nu doar cresterea performantei, ci si atigerea unui consum mai bun si reducerea zgomotului produs de motor. Motorul este echipat cu o turbina īn doua faze care faciliteaza obtinerea unor emisii reduse de CO2 si a unui consum redus de combustibil. O contributie semnificativa la realizarea performantelor mentionate anterior o are sistemul de catalizare utilizat, care permite atāt o ardere mai buna a combustibilului, cāt si tratarea gazelor ne arse adecvat.

SISS (SMART IDLE STOP SYSTEM).

Mzda a mai prezentat la Tokyo si un sistem destinat automobobilelor utilizate cu precadere īn oras. Smart Idle Stop System este proiectat astfel īncāt sa opreasca motorul atunci cānd acesta se afla la ralanti (la semafor sau īn blocajele din traficul cotidian) si sa īl reporneasca automat cānd exista intentia de deplasare. Sistemul si-a dovedit eficienta reducānd consumul de combustibil cu aproximativ 10% īn cadrul mai multor teste efectuate īn Japonia. Sistemele conventionale de acest tip folosesc un dispozitiv electric pentru a reporni motorul. Spre deosebire de acestea, SISS injecteaza benzina direct īn cilindrii motorului īn timp ce acesta este oprit. Īn acest mod, sistemul nu economiseste doar combustibil, ci permite si o repunere īn functiune a motorului mai rapida si mai silentioasa, comparativ cu a unui sistem obisnuit.

Īn anul 2008, īnrautatirea climei si campania intensiva īn favaoarea protejarii mediului, promovata de politicieni concurenti, precum Al Gore, a redeschis subiectul masinilor cu hidrogen īn America. Unii savanti, vazānd ca lansarea noului tip de vehicul nu e doar o gluma, s-au grabit sa avertizeze ca exista cai mai simple si mai ieftine.

De pilda, fizicianul Joseph Romm, care a lucrat īn ultimii ani la Departamentul Statelor Unite pentru Energie, nu s-a sfiit sa critice public alegerea politicienilor, precizānd ca masina cu hidrogen cu celule de combustie este cea mai putin eficienta si cea mai scumpa metoda de a actiona un vehicul.

Cānd a fost īntrebat, totusi, cam īncāt timp va fi disponibila pe piata de consum, el a raspuns categoric: "Nu īn timpul vietii noastre si daca ar fi dupa mine, niciodata. E o prostie."

Producatorii se īnghesuie

Nu e prea limpede cine a hotarāt ca masina cu celule de combustie pe baza de hidrogen merita sa devina realitate, dar marii producatori de autoturisme s-au luat unul dupa altul si au produs, cu totii, noi modele de masini. Uni mai precauti, au optat pentru actionarea dubla, atāt pentru benzina, cāt si electrica, prin celule de combustie.

Lista celor care au investit īn noua tehnologie este lunga si merita sa fie mentionata, īntrucāt e greu de crezut ca dupa ce au facut primele modele, vor renunta usor la ideea folosirii lor. Astfel dintre firmele care au produs deja masini cu celule de combustie mentionam: Toyota, Hyundai, BMW, Daimler Chrysler, Ford, General Motors, Honda, Mazda, Nissan, Morgan Motor Company si Volskswagen.

Īntre ele, singura care a construit si a vāndut deja autobuze cu celule de combustie a fost Daimler Chrysler, care a produs masinile Mercedes - Benz Citaro, cumparate de primaria Londrei īnca din octombrie 2005.

Īn anul 2007, īnca trei mari uzine de utobuze au lansat linii de fabricatii pentru masinile de hidrogen: Thor Industries, Irisbus si Fuel Cell Bus Club.

Doua probleme grave:

Dincolo de costurile, pe care omenirea este gata sa le plateasca pentru a reduce poluarea, mai ramān doar doua mari impedimente.

Primul ar fi gerul, īntrucāt toate celulele cu combustie produc, īn loc de gaze toxice, aburi de apa, care pot īngheta īn timpul iernilor deosebit de friguroase, blocānd īn acest fel producerea curentului electric. Solutia propusa: acumularea de rezerve, pentru urgente.

Al doilea impediment ar fi lipsa statiilor de hidrogen pe drumurile publice, care s-ar putea rezolva prin statii duble, de carburanti traditionali si hidrogen, asa cum īncarca Norvegia.

Se estimeaza ca īnlocuirea vehiculelor clasice cu cele pe baza de hidrogen va consta aproximativ un trilion de dolari, numai īn Statele Unite.

Primele statii de hidrogen īn Norvegia.

O statie de petrol a companiei Statoil, din orasul norvegian Forus, a fost echipata si cu o pompa de hidrogen, īnca din august 2007. Masinile care au buteliile de hidrogen goale pot oprii la aceasta statie exact ca la o pompa de benzina si se pot alimenta cu hidrogen lichid, printr-o instalatie speciala de presurizare. Patronii spun ca la īnceput aveau doar trei patru clienti pe zi, dar acum numarul lor a crescut  deja de cāteva zeci de ori. Norvegienii s-au aratat foarte interesati de noile tehnologii.

Desi īn aceasta tara nu exista un producator local de autoturisme cu motoare pe baza de hidrogen, norvegienii au adoptat modelul japonez Toyota Higlander FCHV. Pe 5 iulie 2007, compania Statoil a mai deschis īnca patru pompe de hidrogen, pe coasta de sud a Norvegiei. Programul prevede crearea unui lant continuu de statii de hidrogen, īntre Oslo si Stavanger, aflate la cel mult 570 de kilometri una de alta, īntrucāt un rezervor de hidrogen este suficient penrtu 600 de kilometri de drum.

La realizarea acestui proiect, numit  HyNor (de la " Hydrogen for Norvegia"), participa acum 40 de corporatii partenere. Īn 2008, se vor deschide primele statii de hidrogen si īn capitala tarii, Oslo.

Ce sunt celule de combustie?

Un biolog italian, Luigi Galavani, care studia anatomia batracienilor, a descoperit ca broastele moarte pe care le diseca se contractau atunci cānd le atingea cu bisturiul sau. Era anul 1786, iar Galvani a fost pus īn īncurcatura privind natura acestui fenomen si cauzele lui. Raspunsul a fost dat īn anul 1790, de omul de stiinta italian Alessandro Volta.

Picioarele broastelor se contractasera deoarece lichidele din interiorul lor reactionau la contactul cu doua metale diferite: alama (din lamelele cu care era prinsa broasca pe masa de studiu) si fierul (din otelul bisturiului). Aceasta combinatie forma o pila electrica simpla (corpul broastei fiind un soi de electrolit  īntre cele doua metale), iar curentul produs de pila contracta muschii picioarelor batracianului.

Volta a facut apoi o pila electrica punānd o hārtie umeda īntre discuri de cupru si zinc, iar mai tārziu a inventat prima baterie din lume, care era formata dintr-o coloana de pile electrice facute din placi de zinc si de argint, cu separatoare de hārtie īmbibate īn apa sarata.

Cum functioneaza celulele?

Dupa Volta, s-au inventat multe forme de pile electrice. Celulele de combustie functioneaza oarecum similar pilei electrice, transformānd energia chimica a reactiei de ardere īn energie electrica. Ele produc electricitate prin eliberarea combustibilului (īn cazul nostru hidrogen) la anod si a oxidantului (aer care contine oxigen īn proportie de 20%) la catod.

Cele doua gaze, hidrogenul si oxigenul din aer, se combina (spunem ca hidrogenul arde) īn prezenta unui electrolit. Īn timpul reactiei, īntre cei doi electrozi apare o diferenta de potential, adica se produce electricitate. Apa rezultata din reactie, fiind sub forma de vapori, se elimina de la sine, lasānd electrolitul curat si gata pentru o noua reactie.

Īn celulele de combustie se introduce hidrogen de fiecare data cānd se foloseste electricitatea, pentru ca ele stocheaza energia electrica produsa, asa cum fac de regula bateriile. O alta deosebire fata de baterii este faptul ca cei doi electrozi, anodul si catodul, nu se consuma si ramān stabili.

Celulele de combustie pot functiona si cu alcool, dar atunci, īn afara de vapori de apa, rezulta si o cantitate mica de bioxid de carbon, mult mai redusa decāt daca s-ar arde benzina.

Mecanismul intim al producerii curentului.

Sa spui ca īn timpul reactiei dintre hidrogen si oxigen rezulta altceva decāt energie calorica si apa ar fi doar o aberatie chimica. Azi totusi oamenii de stiinta au reusit sa creeze o grupa īntreaga de polimeri, permeabili fata de trecerea protonilor, pe care īi folosesc ca electroliti īn celulele de combustie. Scopul izolarii protonilor este dorinta de a-i "determina" pe electroni sa faca mai īntāi "un ocol" īnainte de a participa la reactia de ardere. Polimeriise plaseaza īntre cele doua placi: catod si anod.

Molecula de hidrogen ajunsa la anod se disociaza īn prezenta unui catalizator din platina īn protoni si electroni. Protonii trec prin membrana si ajung la oxigen, īn timp ce electronii sunt dirijati mai īntāi printr-un fir, īn afara celulei, unde parcurg un circuit electric, si abia apoi ajung la catod, unde participa la finalizarea moleculei de apa. Asa se produce curent electric cu ajutorul celulelor de combustie.

 

Folosind mecanismul descris mai sus, ingineriiau creat primele masini care nu polueaza deloc.

Ele sunt alimentate cu hidrogen din niste butelii, plasate sub bancheta din spate, iar motorul care īnvārte rotile este electric si este plasat sub capota, ca majoritatea motoarelor. La mijloc, sub podea, se afla bateria de celule de combustie, adica "centrala electrica" a masinii. Toate masinile care poarta inscriptia "Fuel Cell" se bazeaza pe acest sistem, dar, de regula, nu ard hidrogen, care este foarte scump, ci etanol produs din cereale (un fel de tuica cu gust prost).

Automobilele electrice ataca piata.

Israelienii vor avea o retea de alimentare a bateriilor folosite de masinile ecologice. Grupul Renault - Nissan Motor va transforma īn curānd Israelul īntr-o pista de lansare la drum lung a automobilului electric.

Aventura īn care se hzardeaza Renault se dovedeste incitanta si pentru guvernul de la ierusalim, care este dispus sa investeasca, pentru īnceput, 200 milioane de dolari īn infrastructura necesara punerii īn circulatie a masinilor ecologice. Vehiculele vor fi echipate cu baterii de litiu si vor intra pe piata israelita īn 2011.

Automobilul electric va devenii īn curānd un fenomen de masa. Cel putin asa sustin constructorii de automobile de la Renault, care spun ca este pentru prima oara cānd s-a pus la punct un sistem complet pentru ca acest proiect sa ajunga la soroc.

Statul israelian ofera avantaje fiscale, un operator care va pune īn functiune un sistem de īncarcare a bateriilor si un constructor care va crea un autovehicul menit sa īndeplineasca un anumit set de cerinte.

Cei trei parteneri sunt convinsi ca vor cāstiga pariul, deoarece Israelul este locul ideal pentru o astfel de īncercare. Constructorii francezi vor sa vānda īn Israel īntre 10000 si 20000 de masini electrice anual.

Pretul petrolului care se afla īntr-o continua crestere si ultimele reglementari internationale cu privire la protectia mediului le dau sperante mari celor de la Renault. Ei sunt siguri ca prototipul lor va cuceri īn scurt timp soselele lumii.

Un milion de kilometrii fara reparatii.

Numarul autovehiculelor ecologice care se afla īn circulatie pe drumurile internationale este, cu siguranta, mult mai mic decāt cel prevazut initial. Azi totusi, aceasta masina, care nu emite noxe, continua sa reprezinte solutia pe termen lung, deoarece va costa mai putin, iar pretul energiei necesare pentru a o conduce va fi infim fata de pretul benzinei. Masina electrica prezinta si alte avantaje seducatoare.

Este mult mai simplu de īntretinut, iar motorul sau poate sa reziste pāna la un milion de kilometrii fara reparatii majore. Īn conditii optime, drumuri fara denivelari, trafic normal si o corecta gestionare a bateriei, automobilul ecologic poate sa parcurga 50 de kilometri cu baterii de plumb, īntre 80 si 100 de kilometri cu baterii de nichel - cadmiu, iar bateriile pe baza de litiu īi confera o autonomie de pāna la 200 de kilometri. Vehiculele rutiere electrice au vazut lumina zilei la īnceputul secolului XX, iar primul prototip a atins o viteza de 100 de kilometri pe ora.

soferii vor primii factura ca la mobil.

Īn politica de mediu dusa de Israel este inclusa si "viziunea verde" a lui Peres care, pāna acum, a īncurajat investitii masive si īn panourile solare. "Israelul nu poate avea o economie īnfloritoare daca nu este receptiv la ideile noi, cum ar fi, de exemplu, folosirea pe scara larga a masinii electrice", a spus presedintele Peres cu ocazia īncheierii contractului cu Renault. Vānzarea transportului electric, propusa de antreprenorul de software, israelianul Shai Agassi, va functiona dupa modelul adoptat de dealerii de telefonie mobila.

Partea de hard, adica masina, va fi subventionata, iar cumparatorii vor plati lunar o indemnizatie de deplasare, īn acest caz kilometrii fiind taxati asa cum sunt taxate minutele īn cazul facturii emise pentru telefonul mobil. Pretul nu va fi fluctuant, iar cresterile repetate si uneori, alarmante ale pretului la benzina vor fidate uitarii.

"Plinul" va putea fi facut fara probleme īn cazul masinilor electrice, di momentul īn care va fi creata o retea de reīncarcare a bateriilor. La "pompa" īnsa nu se va mai livra benzina, ci baterii pe baza de litiu sau energie electrica.

Bateria pe litiu, mai ieftina de trei ori decāt benzina.

Israelul este terenul ideal pentru a experimenta aceasta noua tehnologie, sustin producatorii. Este o tara mica īn care circula aproximativ un milion de masini, iar 90% din populatie parcurge mai putin de 70 de kilometri pe zi. Bateria pe baza de litiu care va "hrani" noul automobil ecologic īi va permite acestuia o autonomie de 100 de kilometri īn oras.

Modelul ecologic al celor de la Renault va fi asamblat pe caroserie Kangoo sau Megane si va avea performantele unui motor termic de 1,6 litri. Modelul economic va beneficia de un abonament lunar.

Cumparatorul va fi proprietarul masinii, dar va īnchiria bateria pe care va putea sa o īncarce sau sa o schimbe īntr-o retea formata din 500 000 de statii aflate pe teritoriul israelian. Costul lunar al reīncarcarii bateriei va fi, pentru un automobilist, de 60 de dolari pe luna, īn comparatie cu consumul lunar mediu al unui automobilist obisnuit care , īn Israel se ridica la 200 de dolari! Bateria pe baza de litiu este considerata cea mai performanta īn materie de stocare a electricitatii si va fi folosita pentru alimentarea noilor automobile ecologice din Israel, produse de francezi.

Afacerea cu automobile eco are si neajunsuri.

Masinile sunt silentioase, iar pasagerii sunt scutiti de vibratiile pe care le produc, īn timpul mersului, automobilele obisnuite. Cu toate avantajele pe care le prezinta autovehiculele electrice, exista si voci care sustin ca īn aceasta afacere exista si puncte nevralgice. Din punct de vedere tehnic, īncarcarea bateriilor nu se poate face fara pierderi.

Acestea sunt reprezentate de nivelul randamentului dat de centrala electrica, de scurgerile de energie īnregistrate īn timpul transportului pāna la beneficiar sau de ranadamentul motorului electric. Toti acesti factori contribuie la reducerea eficientei energetice.

Bateriile sunt grele, fapt care conduce la un consum mai mare de energie īn timpul deplasarii autovehiculului. Contin metale grele, īn mare parte toxice, iar reciclarea lor ridica probleme. Iar daca aceste baterii sunt īncarcate cu energie nucleara, vehiculele electrice devin, la rāndul lor, responsabiel de efectele nocive ale industriei atomice.


Document Info


Accesari: 48368
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

Mateescu-441312
Un document apreciat chiar de specialisti de varf in automobile!

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.

 


Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2014 )