Motronic

MOTRONIC

Ansamblul Motronic reuneste sistemul de injectie elec-tronic (Jetronic), care controleaza cantitatea de combustibil si sistemul electronic de aprindere, care controleaza tendinta la autoaprindere. Ambele procese- aprinderea si injectia - asigura in mod egal calitatea arderii si sunt controlate de un calculator, care realizeaza colective de criterii de optimizare a arderii.

Pe langa acestea, sunt integrate urmatoarele functii:

- Raportul exces de aer l , cu o precomanda adaptiva;

- Reglarea umplerii la mers in gol;

- Limita maxima de turatie, prin intreruperea alimentarii

- Recircularea gazelor arse;

- Controlul cuplului motor in regimuri tranzitorii;

iar optional, urmatoarele:

- Inclinarea autovehiculului;

- Aparatura de securitate;

- Starea conducatorului.

Sistemul MOTRONIC (fig.16.58).

Pompa electrica de alimentare

Aceeasi ca la sistemul L, refuleaza combustibilul la o presiune de 0,25 MPa. Un circuit electronic de supraveghere impiedica refularea combustibilului cand aprinderea este sub tensiune si motorul s-a oprit, de exemplu, in cazul unui accident.

Filtrul combustibil

Este cu hartie cu o porozitate medie de 10 mm.

Rampa de distributie

Regulatorul de presiune si injectoarele sunt aceleasi ca la sistemul L. Injectoarele sunt legate in paralel si functioneaza simultan - o data la o turatie arbore cotit, adica de doua ori pe ciclu motor.

Cand supapa de admisie este inchisa, carburantul se acumuleaza in colectorul de admisie, fiind aspirat o data cu fluxul de aer in camera de combustil, la deschiderea supapei.

Traductorul de turatie (fig.16.59)

Este de tip inductiv si este plasat in dreptul danturii coroanei volantului. Un stift sau un orificiu pozitionat unghiular pe volanta va genera un impuls electric, care va fi utilizat de blocul central ca referinta unghiulara pentru calcularea momentului aprinderii.

Comanda electronica a aprinderii.

Comanda unghiului de avans.

In figura 16.60. este prezentata cartografia de aprindere, asa cum este utilizata de catre microprocesor, pentru asigurarea comenzii electronice a aprinderii. O astfel de retea de caracteristici este determinata prin testari pe standul de incercari motoare, apoi este opti-mizata pe autovehicul dupa criterii date de consum, emisie de noxe si confortul conducerii.

Acest camp de date este introdus in memoria unui modul electronic, astfel incat unghiul de avans isi va pastra evolutia in mod constant toata perioada de serviciu a motorului.

Unghiul de avans este determinat de microprocesor intre doua aprinderi succesive, pornind de la informatiile de cuplu si de turatie, transmise de traductoare, prin prelevarea valorii potrivite din cartografia memorata. Calculatorul corecteaza acesta valoare in functie de alti parametri, cum ar fi temperatura motorului, a aerului de admisie si pozitia clapetei de acceleratie, in vederea obtinerii unei adaptari optimale a momentului aprinderii, acest lucru implicand alege-rea unor prioritati. Astfel, reglajul aprinderii la mers in gol va fi orientat inspre o emisie de noxe scazuta, o turatie joasa si stabila si cu consum mic, pe cand, la sarcini partiale, consumul si confortul conducerii sunt predominante. La sarcina plina, se va urmatii obtinerea unui cuplu maxim, evitand detonatiile (fig.16.61). La aparitia detonatiilor unghiul de avans scade (16.62).

Un comutator integrat permite adaptarea la diferite calitati de combustibil intr-o gama de puteri ridicate, in fig.16.63, observandu-se diferenta la functionarea cu un supercarburant, respectiv cu o benzina ordinara.

Comanda unghiului de cama (Dwell).

Energia inmagazinata in campul magnetic al bobinei de inductie se diminueaza pentru un unghi de cama constant, pe masura ce creste numarul de aprinderi, ceea ce reduce tensiunea inalta disponibila. In scopul obtinerii performantelor cerute de aprindere, limitand pierderile de energie la nivelul bobinei si tranzistorului de iesire, curentul primar trebuie sa atinga o valoare bine definita in punctul de aprindere. Ca urmare, trebuie prevazuta modularea bateriei, lucru ce devine posibil avand o cartografie a unghiului de cama, cum se poate vedea in fig. 16.64.

Dozajul carburantului.

Masurarea debitului de aer de admisie.

Cantitatea de aer aspirat este un parametru exact, care defineste starea de incarcare a motorului. Microprocesul determina nu numai unghiul de avans optim, plecand de la debitul de aer masurat si de la turatia inregistrata, dar si durata de injectie corespunzatoare. Pentru ca aerul trece prin debitmetru inainte de a ajunge in motor, semnalul de debitmetru precede umplerea efectiva cu aer a cilindrilor, ceea ce duce, in cazul variatiilor de sarcina, la optimizarea amestecului in mod instantaneu. Debitmetrul poate fi de tipul celui cu aripa flotanta. Potentiometrul legat pe axul voletului este astfel realizat din punct de vedere valoric incat reproduce o valoare liniara intre volumul de aer aspirat si tensiunea furnizata de cursor. Blocul de comanda nu prelucreaza decat raportul tensiunilor dat de raportul rezistentelor potentiometrului, influenta imbatranirii si fluctuatiile de temperatura nefacandu-se simtita in exploatarea de lunga durata.

Calculul duratei de injectie

Calculatorul determina durata de injectie plecand de la semnalele de debit de aer, turatie si de la factorii de corectie, transmitand un semnal pilot etajului final pentru modularea injectiei.

Factorii de corectie (fig.16.65) depind de conditiile de serviciu si influenteaza calculul duratei minime de injectie, care se stabileste in scopul evitarii formarii de hidrocarburi nearse in fazele de evacuare. Valoarea duratei minime de injectie este dependenta de temperatura motorului si este necesar sa fie independenta de eventua-lele salturi ale tensiunii debitmetrului (la trecerea peste denivelari accentuate), ceea ce ar duce la acceleratii nepermise.

In figura 16.66 se prezinta schema logica a dozajului de combustibil.

Cartografia coeficientului (fig.16.67)

Este inregistrata electronic in circuitul numeric al blocului central. Campul de date este determinat experimental, apoi este optimizat pe vehicul in functie de criteriile date de consum, noxe emise, confortul conducerii.

In regim de plina sarcina, calculatorul modeleaza raportul aer/combustibil in toata plaja de turatii la valoarea corespunzatoare cuplului maxim (l = 0,85.0,95) evitand aparitia detonatiilor, prin intermediul unui traductor piezoelectric de vibratii.

La sarcini partiale, se adapteaza l la o valoare de consum si emisii de noxe minime.

Cartografia fazei de incalzire (fig.16.68)

Inlocuieste imbogatirea clasica, care era dependenta de temperatura motorului. Acest camp de date capata importanta in conceptul arderii amestecurilor sarace si conduce la o reducere a consumului, mai ales pe trasee scurte, care impun dese regimuri de incalzire a motorului.

Se defineste un factor de imbogatire in faza de incalzire a motorului (fig.16.69).

Comanda aerului aditional (fig.16.70)

Reduce fluxul de aer aditional prin canalul care sunteaza clapeta de acceleratie, pe masura ce creste temperatura motorului.

Functii suplimentare

- Limitarea regimului de supraturatie (fig.16.71). Reglajul stabileste o plaja de ± 80 rpm in jurul turatiei maxim admisibile, prin suprimarea impulsurilor de injectie.

- La scaderea turatiei motorului sub 30 rpm se intrerupe curentul primar prin bobina de inductie.

- Pompa de alimentare nu poate functiona decat la pornirea motorului si cu acesta in stare normala de functionare. Ea va fi intrerupta la oprirea motorului cu circuitul de inalta tensiune activat.

- La decelerarea motorului se intrerup impulsurile de injectie, obtinandu-se o frana de motor nepoluanta. Starea de decelerare este sesizata prin urmarirea unghiului de avans si a pozitiei clapetei, cu o anumita temporizare.

- La motoarele supraalimentate se controleaza presiunea de supraalimentare in vederea inlaturarii detonatiilor.

- Comanda electronica a cutiei de viteze.

- Functia stop-start, opreste complet motorul la mers in gol, pornindu-l automat cand pedala de acceleratie atinge 1/3 din cursa.

- Pedala electronica de acceleratie.

- Recircularea gazelor de esapament.

- Degazarea rezervorului prin absorbtia vaporilor de benzina in colectorul de admisie.

- Suprimarea injectiei la un numar de cilindri, la functionarea pe partiale.

Reglarea factorului exces de aer l

Prin factorul l se modifica in mod continuu cantitatea de carburant injectat, in asa fel incat este posibila o ardere aproape completa a amestecului aer-car-burant. Acest amestec este caracterizat prin coeficientul l :

1 (16.60)

- amestec bogat (lipsa aer);

- amestec sarac (exces aer).

Puterea, consumul, compozitia gazelor arse ale unui motor depind foarte strans de l (fig.16.72).

In cazul utilizarii benzinei, o combustie completa (l =1) are loc cand raportul aer/benzina este de cca. 14/1.

Constructia sondei (fig.16.73)

Sonda este constituita dintr-un corp ceramic special - bioxid de zirconiu - ale carui suprafete sunt acoperite de un strat subtire de platina, care formeaza cei doi electrozi, si care, sunt permeabili la gaze. Totul este acoperit de un strat de ceramica poroasa pentru protectie, formand partea care se plaseaza in fluxul de gaze de evacuare. Partea inferioara comunica cu atmosfera.

In figura 16.74.se prezinta o sectiune prin sonda l.

Functionare.

Cunoscandu-se ca emisiile de gaze arse contin o componenta reziduala de oxigen, chiar daca se foloseste drept carburant un amestec bogat, semnalul generat de sonda l, care masoara acest continut in oxigen, permite sa se aprecieze calitatea arderii, prin determinarea compozitiei amestecului.

Ceramica utilizata in constructia sondei conduce ionii de oxigen incepand de la temperaturi minimale de cca. 300⁰ C.

Cand continutul in oxigen este diferit pe cele doua parti ale sondei, proprietatile specifice ale materialului utilizat fac sa apara pe electrozi un salt de tensiune in jurul valorii l = 1, (fig.16.75).

Circuitul de reglare (fig.16.76)

Reglarea factorului de aer l permite sa se mentina foarte exact raportul aer/carburant la valoarea l = 1.0, si constituie o functie adaptiva, care, in principiu, poate completa orice sistem de comanda pe cale electronica a dozajului carburant. Pentru valoarea l=1, s-a adoptat o tensiune de referinta de 0,4 V, fata de care unitatea centrala ia decizii asupra amestecului, de exemplu U_l>U_ref = amestec bogat (fig.16.72). In acest caz nu se transmite nici un semnal catre alte grupe functionale ale sistemului, debitul de injectie se diminueaza, iar amestecul carburant devine mai sarac.

Cand amestecul se apropie de l=1, U_l<U_ref iar unitatea centrala livreaza impulsuri de comanda catre amplificatoarele finale. In timpul reglarii, amestecul carburant variaza continuu, intr-o plaja de tolerante foarte ingusta in jurul valorii l =1,0.

Functionarea la diferite regimuri ale motorului

- Pornirea la rece. Functionarea regulatorului l nu intervine, intrucat sonda nu da semnale exploatabile, decat la temperaturi mai mari de 350⁰ C. Amestecul carburant este adaptat la o valoare medie a lui l.

- Accelerari si plina sarcina. Imbogatirea amestecului poate fi asigurata de regulator la accelerari, totusi functionarea la regimuri de plina sarcina poate impune alegerea unui l 1; in ambele cazuri, debitul de combustibil poate fi controlat in functie de o valoare prereglata.

- Modificarea debitului. Reglarea l functioneaza intr-o plaja operationala l = 0,8.1,2 si compenseaza perturbatiile ce pot apare in mod normal in functionarea motorului - de exemplu -influenta altitudinii, cu o precizie de ± 1% in jurul valorii l = 1,0. Regulatorul dispune de un circuit de supraveghere al sondei l, care impiedica pozitionarea valorii de reglare deasupra unei valori limita. Intr-un asemenea caz, sistemul comuta automat pe 'comanda aservita', iar motorul va functiona cu un l mediu.