22.264
επεξεργασίες
Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Ηλεκτρονική έγχυση καυσίμου»
Μετάβαση στην πλοήγηση
Πήδηση στην αναζήτηση
επιμέλεια και τεχνικές βελτιώσεις/προσθήκες, αφαίρεση προτυπου επιμέλειας
(επιμέλεια και τεχνικές βελτιώσεις/προσθήκες, αφαίρεση προτυπου επιμέλειας) |
|||
|
Το σύστημα '''ηλεκτρονικού ψεκασμού''' (''electronic fuel injection, EFI'') οχήματος είναι το σύγχρονο -ηλεκτρονικά ελεγχόμενο- [[σύστημα έγχυσης καυσίμου]] (ψεκασμού), το οποίο έχει αντικαταταστήσει τα παραδοσιακά μηχανικά συστήματα τροφοδοσίας καυσίμου ([[καρμπυρατέρ]]) στα τετράτροχα οχήματα και σε πολλές [[μοτοσικλέτα|μοτοσικλέτες]].
Μέχρι την καθιέρωση των καταλυτικών αυτοκινήτων, το βασικό σύστημα τροφοδοσίας για τα αυτοκίνητα και τις μοτοσικλέτες ήταν το σύστημα με εξαερωτήρα (καρμπυρατέρ). Οι εξελίξεις όμως της σύγχρονης τεχνολογίας και οι ολοένα αυστηρότερες προδιαγραφές των χωρών για μηδενικές εκπομπές ρύπων οδήγησαν τους κατασκευαστές στα ηλεκτρονικά ελεγχόμενα συστήματα ψεκασμού τα οποία, σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα με καρμπυρατέρ, παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στον τρόπο λειτουργίας.
==Πλεονεκτήματα-Μειονεκτήματα==
\
Πλεονεκτήματα συστημάτων ηλεκτρονικού ψεκασμού, έναντι των συμβατικών συστημάτων τροφοδοσίας:
*Ομοιόμορφο μίγμα αέρα καυσίμου σε κάθε κύλινδρο.
*Χαμηλότερες εκπομπές καυσαερίων.{{πηγή}}
Το σημαντικότερο, ίσως, μειονέκτημα
==Αρχή λειτουργίας==
*''Με διαδοχικό (μονός – σε σειρά ) ψεκασμός ή ανεξάρτητος:'' Στο σύστημα αυτό κάθε ψεκαστήρας λαμβάνει παλμούς με την ίδια σειρά όπως και η ανάφλεξη στα [[μπουζί]]. Ο ψεκαστήρας ψεκάζει καύσιμο στον κινητήρα λίγο πριν ή μόλις ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής. Αυτό το είδος ψεκασμού γίνεται όλο και περισσότερο δημοφιλές επειδή βελτιώνει την απόδοση του κινητήρα. Επίσης το κάθε μπεκ ψεκάζει όλη την απαιτούμενη ποσότητα μια μόνο φορά σε κάθε κύκλο λειτουργίας και μάλιστα πριν ανοίξει η βαλβίδα εισαγωγής (δηλαδή στο χρόνο εξαγωγής). Η σειρά με την οποία πραγματοποιείται ο διαδοχικός ψεκασμός είναι ίδια με την σειρά ανάφλεξης του συγκεκριμένου κινητήρα (1 – 3 – 4 – 2). Από την ιδιότητα αυτή προκύπτει και η ονομασία ''σε σειρά ψεκασμός''.
==Μέρη==
Κάθε ηλεκτρονικό σύστημα ψεκασμού αποτελείται από τρία βασικά υποσυστήματα:
*Υποσύστημα τροφοδοσίας καυσίμου
*Υποσύστημα εισαγωγής και μέτρησης αέρα.
*Υποσύστημα ηλεκτρονικού ελέγχου (αισθητήρες – εγκέφαλος).
===Υποσύστημα τροφοδοσίας καυσίμου===
Το υποσύστημα τροφοδοσίας καυσίμου παρέχει το απαιτούμενο καύσιμο με πίεση (πχ 2,5 bar) και αποτελείται από τα εξής μέρη :
*Δοχείο καυσίμου (ρεζερβουάρ)
*Φίλτρο καυσίμου
*Διακλαδωτήρας σωληνώσεων των μπέκ (για πολλαπλό ψεκασμό μόνο)
*Ρυθμιστής πίεσης καυσίμου
*Ηλεκτρομαγνητικός ψεκαστήρας (μπεκ). Στα συστήματα κεντρικού (μονού) ψεκασμού, υπάρχει μόνο ένας ψεκαστήρας, ενώ στα πολλαπλού ψεκασμού, ένας σε κάθε κύλινδρο.
*Μπέκ ψυχρής εκκίνησης (για πολλαπλό ψεκασμό, σήμερα στα περισσότερα συστήματα δεν υπάρχει) και θερμικός χρονοδιακόπτης
====Φίλτρο καυσίμου====
Τα φίλτρα καυσίμου παρέχουν εξαιρετικά λεπτό φιλτράρισμα έτσι να προστατεύονται τα μικρά ανοίγματα στα ακροφύσια του ψεκαστήρα (μπεκ). Κανονικά τα ακροφύσια δεν μπορούν να καθαριστούν εύκολα. Αν βουλώσουν πρέπει να αντικατασταθεί ο ψεκαστήρας. Ακόμη, οι αντλίες καυσίμου και οι ρυθμιστές πίεσης είναι συνήθως εξαιρετικά αξιόπιστες μονάδες σφραγισμένες από το εργοστάσιο που δεν μπορούν να ρυθμιστούν ή να υποστούν επισκευή. Σε περίπτωση βλάβης, αντικαθίστανται. Για το λόγο αυτό, είναι κρίσιμη η αντικατάστασή του φίλτρου στα χρονικά διαστήματα που συστήνονται από τον κατασκευαστή του συστήματος.
====Αντλία====
Αποτελείται από δυο τμήματα, τον ηλεκτρικό κινητήρα και την κυρίως αντλία η οποία περιλαμβάνει μια βαλβίδα αντεπιστροφής ή βαλβίδα ελέγχου, μια ανακουφιστική βαλβίδα και το πρώτο φίλτρο καυσίμου. Ο κινητήρας δίνει κίνηση στην αντλία και αποτελούν μαζί μια ενιαία μονάδα. Το καύσιμο περνάει μέσα από το εσωτερικό της αντλίας (ρότορας – τυλίγματα, ψήκτρες κλπ).
Η βαλβίδα αντεπιστροφής δεν επιτρέπει την επιστροφή του καυσίμου όταν σβήσει ο κινητήρας πίσω στο ρεζερβουάρ διευκολύνοντας έτσι την επανεκκίνηση του κινητήρα. Η ανακουφιστική βαλβίδα επιτρέπει την διαφυγή του καυσίμου πίσω στο ρεζερβουάρ, όταν κάποιο σωληνάκι βουλώσει ή δημιουργηθεί υπερπίεση στο κύκλωμα τροφοδοσίας. Με τον τρόπο αυτό προστατεύεται το σύστημα τροφοδοσίας. Η πίεση ανοίγματος είναι περίπου 5 bar.
====Διακλαδωτήρας====
Ο διακλαδωτήρας των σωληνώσεων των
====Ρυθμιστής πίεσης καυσίμου====
Ο ρυθμιστής πίεσης ρυθμίζει την πίεση των μπεκ. Στα συστήματα πολλαπλού ψεκασμού, βρίσκεται όπως ήδη προαναφέρθηκε τοποθετημένος στο άκρο του διακλαδωτήρα και εξασφαλίζει μια σταθερή πίεση στο σύστημα περίπου 2,5 bar ή 3,0 bar. Ο ρυθμιστής πίεσης καυσίμου αποτελείται εξωτερικά από ένα μεταλλικό περίβλημα και εσωτερικά δύο θαλάμους βενζίνης. Στον ένα θάλαμο (βενζίνης) υπάρχει μια είσοδος καυσίμου και μια έξοδος (επιστροφή προς το ρεζερβουάρ). Στον άλλο θάλαμο (υποπίεσης) υπάρχει μια μεμβράνη και ένα σπειροειδές ελατήριο. Στον θάλαμο υποπίεσης υπάρχει μια υποδοχή για την εφαρμογή υποπίεσης μέσω ενώ σωλήνα από την πολλαπλή εισαγωγής. Η πίεση του συστήματος παροχής καυσίμου εξαρτάται από την επικρατούσα υποπίεση σε κάθε κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα.
Όπως στα συστήματα πολλαπλού ψεκασμού είναι απαραίτητος ο ρυθμιστής πίεσης, έτσι είναι απαραίτητος, λειτουργώντας με παρόμοιο τρόπο, και στα συστήματα με μονό ψεκασμό. Η πίεση λειτουργίας όμως εδώ είναι 1 έως 1,2 bar. Στο μονό ψεκασμό, υπάρχουν ρυθμιστές πίεσης καυσίμου χωρίς χρήση υποπίεσης.
====Ηλεκτρομαγνητικό μπέκ ψεκασμού====
Το μπεκ ψεκασμού είναι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες που ανοιγοκλείνουν σύμφωνα με τα σήματα που λαμβάνονται από τον [[εγκέφαλος αυτοκινήτου|εγκέφαλο]] (ECU). Η αρχή λειτουργίας τους στηρίζεται στην κίνηση ενός πυρήνα ο οποίος όπως φαίνεται στο σχήμα καταλήγει σε μια βεληνοειδή βαλβίδα, μέσα σε ένα πηνίο. ¨Όταν η ECU στείλει ηλεκτρικό σήμα, τροφοδοτείται με ρεύμα το πηνίο, έλκεται ο πυρήνας, ο οποίος υπερνικά την δύναμη του ελατηρίου και ανοίγει η οπή ψεκασμού από τη βελονοειδή βαλβίδα. Όταν η ECU διακόψει το σήμα, τότε το ελατήριο σπρώχνει τον πυρήνα και η βελονοειδής βαλβίδα κλείνει την οπή ψεκασμού. Τα μπεκ τοποθετούνται στην πολλαπλή εισαγωγής ή στην κυλινδροκεφαλή μαζί με μια ελαστική μόνωση, ώστε να αποφεύγονται :
Τα μπεκ συνδέονται μεταξύ τους παράλληλα και τροφοδοτούνται από το διακλαδωτήρα, ώστε να ψεκάζουν σε συγκεκριμένη γωνία ψεκασμού πρίν τη βαλβίδα εισαγωγής. Η διάρκεια του χρόνου ψεκασμού καθορίζεται από τον εγκέφαλο (ECU), συναρτήσει πολλών παραγόντων, ενώ ο τρόπος ψεκασμού ποικίλει. Συνήθως τα μπεκ πλευρικής ροής χρησιμοποιούνται στον μονό ψεκασμό.
====Μπεκ ψυχρής εκκίνησης (σε πολλαπλό ψεκασμό )====
Ο σκοπός του μπεκ ψυχρής εκκίνησης (που είναι και αυτό ένα ηλεκτρομαγνητικό μπεκ) είναι να ψεκάζει για ορισμένο χρονικό διάστημα μια πρόσθετη ποσότητα βενζίνης. Ο χρόνος ψεκασμού καθορίζεται από ένα θερμικό χρονοδιακόπτη, ανάλογα με την θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα. Ο πρόσθετος αυτός ψεκασμός βενζίνης είναι απαραίτητος, γιατί η εξαερωμένη βενζίνη συμπυκνώνεται στα ψυχρά τοιχώματα και έτσι το μίγμα περιέχει λιγότερη βενζίνη από ότι όταν ο κινητήρας είναι ζεστός, με αποτέλεσμα να γίνεται μη αναφλέξιμο. Με αυτόν τον τρόπο όμως επιτυγχάνεται λεπτός ψεκασμός βενζίνης που εμπλουτίζει το μίγμα ακριβώς μετά το πάτημα της πεταλούδας γκαζιού. Στα σημερινά σύγχρονα συστήματα ψεκασμού συνήθως δεν υπάρχει το μπεκ ψυχρής εκκίνησης. Ο εμπλουτισμός γίνεται με την αύξηση του χρόνου ψεκασμού των μπεκ από τον εγκέφαλο (ECU)
Ο θερμικός χρονοδιακόπτης ανοίγει ή κλείνει το κύκλωμα του
===Υποσύστημα εισαγωγής και μέτρησης αέρα===
Το υποσύστημα εισαγωγής αέρα είναι αυτό που επιτρέπει την εισαγωγή και
*Φίλτρο αέρα
*Μετρητής ροής αέρα
*Σώμα πεταλούδας γκαζιού
*Βαλβίδα πρόσθετου αέρα
*Θάλαμος εισαγωγής αέρα
*Πολλαπλή εισαγωγή
Στο μονό ψεκασμό, η πεταλούδα και η βαλβίδα πρόσθετης παροχής αέρα βρίσκονται ενσωματωμένα στο σώμα της μονάδας ψεκασμού.
Ο μετρητής αέρα έχει ως προορισμό τη μέτρηση του εισερχόμενου αέρα στον κινητήρα. Η πληροφορία αυτή μεταφέρεται, με τη μορφή ηλεκτρικού σήματος, στον εγκέφαλο (ECU) για τον υπολογισμό της αναλογίας αέρα – καυσίμου.
Το σώμα της πεταλούδας του γκαζιού ψεκασμού είναι το επόμενο κατά σειρά εξάρτημα μετά από την ποσότητα του εισερχόμενου αέρα.
===
Έχει αποδειχθεί θεωρητικά και πρακτικά ότι το μήκος της πολλαπλής εισαγωγής επηρεάζει σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Σήμερα χρησιμοποιούνται πολλαπλές εισαγωγής αέρα με δυνατότητα να κατευθύνεται ο αέρας μέσα από πολλά κανάλια αυξάνοντάς ή μειώνοντας τη διαδρομή του και έτσι να επιτυγχάνεται αύξηση της απόδοσης του κινητήρα σε περισσότερες από μία περιοχές στροφών.
Αυτό επιτυγχάνεται τοποθετώντας μέσα στην πολλαπλή
===Υποσύστημα ηλεκτρονικού ελέγχου====
Τα κύρια μέρη του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου είναι:
*Αισθητήρες εισόδου και εξόδου
*Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ([[εγκέφαλος|εγκέφαλος]], ECU)
====Αισθητήρες====
Οι παρακάτω [[αισθητήρας|αισθητήρες]] μετατρέπουν φυσικά μεγέθη σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία διαβάζονται από τον εγκέφαλο του οχήματος:
*Ο ''αισθητήρας θερμοκρασίας εισερχόμενου αέρα'' μετράει τη θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα.
*Ο ''αισθητήρας θερμοκρασίας νερού'' μετράει τη θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού.
*Ο ''αισθητήρας οξυγόνου (αισθητήρας λ)'' μετράει την ποσότητα οξυγόνου στα καυσαέρια.
*Ο ''αισθητήρας στροφών κινητήρα και άνω νεκρού σημείου (ΑΝΣ)'' ανιχνεύει την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα, καθώς και την τρέχουσα θέση του εμβόλου. Η τελευταία χρησιμεύει στον προσδιορισμό της γωνίας προπορείας ανάφλεξης (''αβάνς'').
*Ο ''αισθητήρας θερμοκρασίας καυσίμου''.
*O ''αισθητήρας κρουστικής καύσης (knock sensor)'' παράγει σήμα ανάλογο των στιγμιαίων κραδασμών των τοιχωμάτων του κυκλινδρου. Από αυτό το σήμα, η προσδιορίζει αν συμβαίνει κρουστική καύση (αυτό που οι τεχνίτες αποκαλούν «χτυπάει πειράκια»).
*Ο ''αισθητήρας ταχύτητας οχήματος'' ανιχνεύει την πραγματική ταχύτητα και δίνει της πληροφορίες στην ECU για να ελέγξει κυρίως το σύστημα διατήρησης ρελαντί, τον απαραίτητο εμπλουτισμό του μίγματος κατά την επιτάχυνση και την αναγκαία αποκοπή του καυσίμου κατά την επιβράδυνση.
====Ηλεκτρική μονάδα ελέγχου (ECU)====
| |||