توسعه و کاربرد سیستم تزریق الکترونیکی در موتورهای چرخه OTTO

فهرست مطالب:

توسعه و کاربرد سیستم تزریق الکترونیکی در موتورهای چرخه OTTO
توسعه و کاربرد سیستم تزریق الکترونیکی در موتورهای چرخه OTTO
Anonim

با تبدیل حرکت مکانیکی به سیگنال های الکتریکی، سیستم تزریق سوخت توسط یک واحد الکترونیکی به نام ECU کنترل می شود که سیگنال های دریافتی از سنسورهای الکترونیکی را که در نقاط خاصی از موتور قرار دارند، تجزیه و تحلیل می کند.

این سیگنال ها که از طریق حرکات مکانیکی موتور اعم از چرخش، ارتعاش، جریان و فشار هوا، جریان سوخت، دمای آب، دمای هوا، فشار اتمسفر دریافت می شوند، به ECU ارسال می شوند. ، در حافظه ثابت آن، الگوهای داده ای وجود دارد که با اطلاعات دریافتی مقایسه می کند و در نتیجه سیگنال های دریافتی را به محرک هایی که در مکان های خاصی از موتور هستند، برمی گرداند.

تصویر
تصویر

سنسورها

سنسورها اجزای ضروری برای عملکرد صحیح موتور هستند، آنها اجزایی هستند که سیگنال های مکانیکی موتور را به سیگنال های الکتریکی برای واحد کنترل الکترونیکی در سیستم تزریق تبدیل می کنند، اینها از سنسورهای بدنه دریچه گاز (TPS) تشکیل شده اند. سنسور پدال گاز، سنسور دمای آب (ECT)، سنسور ضربه، سنسور اکسیژن، سنسور چرخش (CKP)، سنسور فاز (CMP)، سنسور دمای هوا (IAT)، سنسور فشار مطلق (MAP)، سنسور اکسیژن (O2) سنسور جریان هوا – جریان جرمی (MAF).

این اجزا می توانند هر پدیده ای با طبیعت فیزیکی یا شیمیایی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کنند و به صورت زیر طبقه بندی می شوند:

• مقاومت: سیگنال پاسخ آن مطابق با تغییر مقاومت است؛

• خازنی ها: بار الکتریکی انباشته می شود، استفاده نادرتر است؛

• ژنراتورهای سیگنال: سیگنال مرجع خود را از طریق پدیده های طبیعی تولید می کنند؛

• هال: سیگنال پیوسته 12 ولت را به سیگنال مربع تبدیل می کند.

بدنه دریچه گاز TPS

بدنه دریچه گاز وظیفه کنترل جریان هوای ورودی به موتور را بر عهده دارد، روی منیفولد ورودی ثابت قرار دارد، در خودروهای قدیمی تر دریچه گاز مستقیماً توسط راننده وسیله نقلیه از طریق کابل کنترل می شد، در صورت بسته شدن، موتور پله ای سرعت دور آرام را در یک سیستم بای پس کنترل می کند.

با فناوری پیشرفته، اکنون بدنه دریچه گاز موتوری شده است، زاویه باز شدن دریچه گاز مستقیماً توسط یک ECU کنترل می شود که سیگنال های الکتریکی را ارسال می کند و چرخ دنده های بدنه دریچه گاز را حرکت می دهد و بازشو کم یا زیاد می کند. این سیستم جایگزین کابل های فولادی قدیمی شد که به قطعه متصل شده بودند. هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می دهد، یک سنسور سیگنال هایی را به ECU ارسال می کند که شتاب و کاهش سرعت را نشان می دهد.

در طول ورود هوا به داخل سیلندرها، بدنه دریچه گاز برای آزاد کردن دوز هوا برای سوختن کارآمد ضروری است.

تصویر
تصویر

سنسور دمای آب

سنسور دمای آب در ناحیه بلوک موتور قرار دارد، جزء اصلی که اطلاعات را مستقیماً به ماژول ارسال می کند و همچنین سیگنال ها را از طریق ECU به داشبورد خودرو ارسال می کند.

تصویر
تصویر

برای اندازه گیری دقیق، این محصول از یک ماده سرامیکی به نام ترمیستور تشکیل شده است، ویژگی آن این است که با ضریب دمایی NTC منفی کار می کند و تغییرات مقاومت را با توجه به تغییر دمای آن ارائه می دهد. اگر دمای آب افزایش یابد، مقاومت ترمیستور کاهش می یابد، اگر دما کاهش یابد، مقاومت ترمیستور افزایش می یابد، با این تغییر واحد کنترل تشخیص می دهد که موتور در کدام مقیاس دمایی کار می کند تا سیستم خنک کننده موتور را کنترل کند و اجازه ندهد بیش از حد گرم شود.

از آنجایی که موتور گرما تولید می کند، طبیعی است که گرم شود، و برای این امر ضروری است که سیستم خنک کننده کارآمد باشد و از آسیب به اجزای متحرک موتور جلوگیری کند.

سنسور انفجار

حسگر ضربه بر روی دیواره بلوک موتور قرار دارد و منحنی های ارتعاش سیلندرها را در حین احتراق تجزیه و تحلیل می کند و آنها را به سیگنال های الکتریکی برای ECU تبدیل می کند.

تصویر
تصویر

کاربرد در موتورهای مدرن امکان استفاده حداکثری از قدرت و محافظت از موتور در برابر آسیب های احتمالی ناشی از انفجار را فراهم می کند. انفجار نوعی احتراق کنترل نشده است که باعث از دست دادن راندمان موتور می شود و می تواند باعث پارگی قطعات داخلی، حتی پارگی در بلوک موتور، پارگی هایی که می تواند در اثر برش، خم شدن یا فشار ایجاد شود، شود.

عملکرد آن اساساً ارسال سیگنال به ECU برای کنترل پیشروی احتراق و حفظ بازده موتور در هنگام احتراق است.با توجه به انفجارهای زودهنگام موتور به دلیل سوخت تقلبی یا زمان‌بندی نابه‌هنگام، سنسور ضربه از موتور در برابر پارگی‌های مکانیکی احتمالی محافظت می‌کند.

کاوشگر لامبدا

کاوشگر لامبدا، یا حسگر اکسیژن، در منیفولد اگزوز موتور قرار دارد و مسئول خواندن گازهای منتشر شده از طریق احتراق است، برخی خودروهای مدرن‌تر دارای دو کاوشگر هستند، یکی پیش کاتالیزور و دیگری پس از کاتالیزور، کاوشگر پس از کاتالیزور برای محیط زیست مفید است، زیرا تشخیص می دهد که آیا کاتالیزور گازهای آلاینده را طبق استانداردهای تعریف شده توسط مهندسی تبدیل می کند یا خیر.

تصویر
تصویر

حسگر اکسیژن مقدار اکسیژن گازهای ساطع شده از احتراق را محاسبه می کند و از طریق سیگنال های الکتریکی به واحد کنترل اطلاع می دهد، به طوری که ECU محاسبه می کند که آیا مخلوط غنی است یا لاغر. برای عملکرد مناسب، پروب باید بین 300 تا 600 درجه سانتیگراد گرم شود تا اکسید تیتانیوم را به رسانای یون های اکسیژن تبدیل کند.کاوشگر برای موتور ضروری است، برای کنترل احتراق احتراق و داشتن یک سوخت ایده آل یا تقریبا کامل، افزایش مصرف سوخت و آلودگی کمتر محیط زیست.

حسگر چرخش (CKP)

حسگرهای چرخش روی چرخ صداگذاری قرار دارند که به میل لنگ متصل است. هنگام راه‌اندازی موتور، چرخ آوازی شروع به حرکت می‌کند و سنسور چرخش از طریق پالس مغناطیسی سیگنال‌های الکتریکی را به ECU می‌فرستد، هر دندان چرخ آوایی یک سیگنال صعودی و نزولی را به‌طور متقارن تولید می‌کند، به استثنای خرابی. چرخ دنده، که سیگنال را از دست می دهد و بنابراین ماژول متوجه می شود که پیستون در TDC احتراق است و اطلاعات را برای انتشار جرقه به سیم پیچ های احتراق می فرستد.

عملکرد آن برای محاسبه جرقه در حین عملکرد پیستون و ضربه PMI و PMS ضروری است، همچنین پیشروی احتراق موتور را کنترل می کند.

تصویر
تصویر

سنسور فشار مطلق (MAP)

سنسور فشار مطلق، معروف به MAP، در منیفولد ورودی ثابت قرار دارد، عملکرد آن اساساً اطلاع رسانی ECU از متغیرهای فشار در منیفولد است که مطلق نامیده می شود زیرا با فشار اتمسفر کار می کند. همراه با سنسور دمای هوا، وظیفه محاسبه چگالی هوا را بر عهده دارد، به طوری که ECU جرم هوای ورودی را محاسبه می کند و در نتیجه مخلوط استوکیومتری خوبی در حین احتراق به دست می آورد.

با غشایی در داخل ساخته شده است که با توجه به فشار داخل کلکتور تغییر می کند. برای موتورهای چرخه OTTO، سنسور MAP برای صرفه جویی در مصرف سوخت و برای یک مخلوط استوکیومتری خوب و عملکرد ترمودینامیکی بهتر ضروری است.

تصویر
تصویر

عملگر

عملگرها قطعات متصل به موتور هستند که از طریق سیگنال های سنسورها فرمان را از ECU دریافت می کنند، با کنترل سرعت دور آرام و همچنین کنترل میزان سوخت، کاهش سطح آلاینده ها و کاهش آلاینده ها عمل می کنند. مهمترین آنها عبارتند از:

• نازل انژکتور؛

• شیر برقی قوطی؛

• استپر موتور؛

• شیر EGR

با گذشت زمان، اگر موتور تعمیر و نگهداری پیشگیرانه خوبی نداشته باشد، محرک ها می توانند برخی از نقص ها را ایجاد کنند و برخی کدهای خطا را ایجاد کنند.

Electroinjector

این یک شیر الکترومغناطیسی است که از حرکت آرمیچر (سوزن سوپاپ) توسط اثر میدان مغناطیسی تولید شده توسط یک سیم پیچ کار می کند.

دستگاهی است که در سیستم روشن و خاموش کار می کند که توسط ECU کنترل می شود و سوخت را به صورت اسپری شده به سیلندرها رها می کند و عموماً تحت فشار ثابت پمپ بنزین کار می کند.

تصویر
تصویر

شیر برقی قوطی

این شیر معمولاً در زیر گلگیر نصب می شود و در لوله مخزن سوخت نصب می شود. وظیفه اصلی آن ذخیره بخارات سوخت از مخزن و رهاسازی تدریجی آن به موتور است.

قوطی مخزنی است که حاوی کربن فعال است که گازهای سوخت را ذخیره می کند. کمبود آن می تواند مشکلات عمده ای مانند مشکلات الکتریکی، کاهش راندمان موتور و مصرف سوخت بالا را برای سیستم ایجاد کند.

تصویر
تصویر

دریچه EGR

سوپاپ EGR در لوله خلاء منیفولد ورودی قرار دارد، وظیفه اصلی آن کنترل دمای محفظه احتراق، کاهش اکسیدهای نیتروژن (NOx) در اگزوز است. مزیت این سیستم کاهش گازهای Nox و عیب آن تجمع مجدد گازهای خروجی به سیستم ورودی است.

توصیه شده: