Come funziona il sistema di iniezione multiporta MPI

Non c'è sistema in un'auto che non sia necessario. Ma se li dividiamo condizionatamente in principale e secondario, la prima categoria includerà carburante, accensione, raffreddamento, lubrificanti. Ogni motore a combustione interna avrà una o un'altra modifica dei sistemi elencati.

È vero, se parliamo del sistema di accensione (della sua struttura e del principio di funzionamento che ha, viene detto qui), quindi viene ricevuto solo da un motore a benzina o da un analogo in grado di funzionare a gas. Un motore diesel non ha questo sistema, ma l'accensione della miscela aria / carburante è simile. L'ECU determina il momento in cui è necessario attivare questo processo. L'unica differenza è che invece di una scintilla, una parte del carburante viene immessa nel cilindro. Dall'elevata temperatura dell'aria fortemente compressa nel cilindro, il gasolio inizia a bruciare.

Il sistema di alimentazione può essere sia mono iniezione (un metodo puntuale di spruzzatura di benzina) che iniezione distribuita. Vengono descritti i dettagli sulla differenza tra queste modifiche, nonché su altri analoghi dell'iniezione in una recensione separata... Ora ci concentreremo su uno degli sviluppi più comuni, che viene ricevuto non solo dalle auto economiche, ma anche da molti modelli del segmento premium, nonché dalle auto sportive a benzina (il motore diesel utilizza esclusivamente l'iniezione diretta).

Si tratta di un'iniezione multipunto o di un sistema MPI. Discuteremo il dispositivo di questa modifica, qual è la differenza tra esso e l'iniezione diretta, nonché quali sono i suoi vantaggi e svantaggi.

Il principio di base del sistema MPI

Prima di comprenderne la terminologia e il principio di funzionamento, è opportuno chiarire che il sistema MPI è installato esclusivamente sull'iniettore. Pertanto, coloro che stanno valutando la possibilità di aggiornare il proprio carburatore ICE dovrebbero considerare l'utilizzo di altri metodi di messa a punto del garage.

Nel mercato europeo, i modelli di auto con la marcatura MPI sul gruppo propulsore non sono rari. Questa è un'abbreviazione per iniezione multipunto o iniezione multipunto del carburante.

Il primissimo iniettore ha sostituito il carburatore, grazie al quale il controllo dell'arricchimento della miscela aria-carburante e la qualità del riempimento dei cilindri non viene più effettuato da dispositivi meccanici, ma dall'elettronica. L'introduzione di dispositivi elettronici è principalmente dovuta al fatto che i dispositivi meccanici presentano alcune limitazioni in termini di messa a punto dei sistemi.

L'elettronica affronta questo compito in modo molto più efficiente. Inoltre, il servizio per tali auto non è così frequente e in molti casi si tratta di diagnostica del computer e ripristino degli errori rilevati (questa procedura è descritta in dettaglio qui).

Ora diamo un'occhiata al principio di funzionamento, in base al quale il carburante viene spruzzato per formare VTS. A differenza della mono iniezione (considerata una modifica evolutiva del carburatore), il sistema distribuito è dotato di un singolo ugello per ogni cilindro. Oggi, un altro schema efficace viene confrontato con esso: iniezione diretta per motori a combustione interna a benzina (non c'è alternativa nelle unità diesel - in esse il carburante diesel viene spruzzato direttamente nel cilindro alla fine della corsa di compressione).

Per il funzionamento del sistema di alimentazione, la centralina elettronica raccoglie i dati da molti sensori (il loro numero dipende dal tipo di veicolo). Il sensore chiave, senza il quale nessun veicolo moderno funzionerà, è il sensore di posizione dell'albero motore (è descritto in dettaglio in un'altra recensione).

In un tale sistema, il carburante viene fornito all'iniettore sotto pressione. La spruzzatura avviene nel collettore di aspirazione (per i dettagli sul sistema di aspirazione, leggere qui) come con il carburatore. Solo la distribuzione e la miscelazione del carburante con l'aria avviene molto più vicino alle valvole di aspirazione del meccanismo di distribuzione del gas.

Quando un determinato sensore si guasta, viene attivato un determinato algoritmo della modalità di emergenza nella centralina (che dipende dal sensore guasto). Allo stesso tempo, il messaggio Check Engine o l'icona del motore si illumina sul cruscotto dell'auto.

Progettazione del sistema di iniezione multipoint

Il funzionamento dell'iniezione multipoint multiporta è indissolubilmente legato alla fornitura di aria, come in altri sistemi di alimentazione. Il motivo è che la benzina si miscela con l'aria nel tratto di aspirazione, e in modo che non si depositi sulle pareti dei tubi, l'elettronica controlla la posizione della valvola a farfalla e, in base alla portata, l'iniettore inietterà un una certa quantità di carburante.

Il disegno del sistema di alimentazione MPI sarà composto da:

• Corpo farfallato;
• Fuel rail (una linea che consente di distribuire la benzina agli iniettori);
• Iniettori (il loro numero è identico al numero di cilindri nella progettazione del motore);
• sensor DMRV;
• Regolatore di pressione benzina.

Tutti i componenti funzionano secondo lo schema seguente. Quando la valvola di aspirazione si apre, il pistone esegue una corsa di aspirazione (si sposta al punto morto inferiore). A causa di ciò, viene creato un vuoto nella cavità del cilindro e l'aria viene aspirata dal collettore di aspirazione. Il flusso si muove attraverso il filtro e passa anche vicino al sensore di flusso d'aria di massa e attraverso la cavità dell'acceleratore (per maggiori dettagli sulla sua funzione, vedere in un altro articolo).

Affinché il circuito del veicolo funzioni, la benzina viene iniettata nel flusso parallelamente a questo processo. L'ugello è progettato in modo tale che la porzione venga spruzzata sulla nebbia, il che garantisce la preparazione più efficiente del BTC. Migliore è la miscela del carburante con l'aria, più efficiente sarà la combustione, nonché minore stress sul sistema di scarico, il cui componente chiave è il convertitore catalitico (per il motivo per cui ogni auto moderna ne è dotata, leggi qui).

Quando piccole goccioline di benzina entrano in un ambiente caldo, evaporano più intensamente e si mescolano più efficacemente con l'aria. I vapori si accendono molto più velocemente, il che significa che lo scarico contiene meno sostanze tossiche.

Tutti gli iniettori sono azionati elettromagneticamente. Sono collegati a una linea attraverso la quale il carburante viene fornito ad alta pressione. La rampa in questo schema è necessaria in modo che una certa quantità di carburante si accumuli nella sua cavità. Grazie a questo margine è prevista una diversa azione degli ugelli, che va da costante e termina a multistrato. A seconda del tipo di veicolo, gli ingegneri possono implementare diversi tipi di erogazione di carburante per ogni ciclo operativo del motore.

In modo che durante il funzionamento costante della pompa di benzina, la pressione nella linea non superi il parametro massimo consentito, nel dispositivo di rampa è presente un regolatore di pressione. Leggi come funziona e di quali elementi è composto separatamente... Il carburante in eccesso viene scaricato attraverso la linea di ritorno al serbatoio del gas. Un principio di funzionamento simile ha un sistema di alimentazione CommonRail, che è installato su molte moderne unità diesel (è descritto in dettaglio qui).

La benzina entra nel binario attraverso la pompa del carburante e lì viene aspirata attraverso il filtro dal serbatoio del gas. Il tipo di iniezione distribuita ha una caratteristica importante. L'atomizzatore dell'ugello è montato il più vicino possibile alle valvole di ingresso.

Nessun veicolo funzionerà senza il regolatore XX. Questo elemento è installato nel campo della valvola a farfalla. In diversi modelli di auto, il design di questo dispositivo potrebbe differire. Fondamentalmente è una piccola frizione con un motore elettrico. È collegato al bypass del sistema di aspirazione. Quando l'acceleratore è chiuso, deve essere fornita una piccola quantità di aria per evitare che il motore si spenga. Il microcircuito della centralina è regolato in modo che l'elettronica sia in grado di regolare autonomamente la velocità del motore, a seconda della situazione. Un'unità fredda e riscaldata richiede una propria proporzione della miscela aria-carburante, quindi l'elettronica regola diversi giri / min XX.

Come dispositivo aggiuntivo, in molti veicoli è installato un sensore del consumo di benzina. Questo elemento invia impulsi al computer di bordo (in media si contano circa 16mila segnali di questo tipo per litro). Questa informazione non è il più precisa possibile, poiché appare sulla base della fissazione della frequenza e del tempo degli spruzzatori. Per compensare l'errore di calcolo, il software utilizza un fattore di misurazione empirico. Grazie a questi dati, il consumo medio di carburante viene visualizzato sullo schermo del computer di bordo dell'auto e in alcuni modelli viene determinato quanto viaggerà l'auto nella modalità corrente. Questi dati aiutano il conducente a pianificare gli intervalli tra il rifornimento di carburante del veicolo.

Un altro sistema combinato con il funzionamento dell'iniettore è un adsorbitore. Per saperne di più separatamente... In breve, consente di mantenere la pressione nel serbatoio del gas a livello atmosferico e i vapori di benzina vengono bruciati nei cilindri durante il funzionamento del propulsore.

Modalità operative MPI

L'iniezione distribuita può funzionare in diverse modalità. Tutto dipende dal software installato nel microprocessore della centralina, nonché dalle modifiche degli iniettori. Ogni tipo di spruzzatura di benzina ha le sue caratteristiche di lavoro. In breve, il lavoro di ciascuno di loro si riduce a quanto segue:

• Modalità di iniezione simultanea. Questo tipo di iniettore non viene utilizzato da molto tempo. Il principio è il seguente. Il microprocessore è configurato per spruzzare contemporaneamente la benzina in tutti i cilindri contemporaneamente. Il sistema è configurato in modo che all'inizio della corsa di aspirazione in uno dei cilindri, l'iniettore inietti carburante in tutti i tubi del collettore di aspirazione. Lo svantaggio di un tale schema è che un motore a 4 tempi funzionerà dall'accensione sequenziale del cilindro. Quando un pistone completa la corsa di aspirazione, nel resto opera un processo diverso (compressione, corsa e scarico), quindi il carburante è necessario esclusivamente per una caldaia per l'intero ciclo del motore. Il resto della benzina era semplicemente nel collettore di aspirazione fino all'apertura della valvola corrispondente. Questo sistema è stato utilizzato negli anni '70 e '80 del secolo scorso. A quei tempi la benzina costava poco, quindi pochissime persone si preoccupavano della sua spesa eccessiva. Inoltre, a causa dell'eccessivo arricchimento, la miscela non bruciava sempre bene e quindi una grande quantità di sostanze nocive veniva emessa nell'atmosfera.
• Modalità pairwise. In questo caso, gli ingegneri hanno ridotto il consumo di carburante riducendo il numero di cilindri che ricevono contemporaneamente la porzione richiesta di benzina. Grazie a questo miglioramento, si è scoperto che riduce le emissioni nocive e il consumo di carburante.
• Modalità sequenziale o distribuzione del carburante nelle fasi di temporizzazione. Sulle auto moderne che ricevono un tipo di distribuzione del sistema di alimentazione, viene utilizzato questo schema. In questo caso, la centralina elettronica controllerà ogni iniettore separatamente. Per rendere il processo di combustione del BTC il più efficiente possibile, l'elettronica fornisce un leggero anticipo dell'iniezione prima che la valvola di aspirazione si apra. Grazie a ciò, una miscela pronta di aria e carburante entra nel cilindro. La spruzzatura avviene tramite un ugello per ciclo completo del motore. In un motore a combustione interna a quattro cilindri, il sistema di alimentazione funziona in modo identico al sistema di accensione, di solito in una sequenza 1/3/4/2.

Quest'ultimo sistema si è affermato come un'economia dignitosa, nonché un'elevata compatibilità ambientale. Per questo motivo, per migliorare l'iniezione di benzina, sono in fase di sviluppo diverse modifiche, basate sul principio di funzionamento della distribuzione per fasi.

Bosch è il principale produttore di sistemi di iniezione del carburante. La gamma di prodotti comprende tre tipologie di veicoli:

1. K-Jetronic... È un sistema meccanico che distribuisce benzina agli ugelli. Funziona continuamente. Nei veicoli prodotti dalla società BMW, tali motori avevano l'abbreviazione MFI.
2. KE-Jetronic... Questo sistema è una modifica del precedente, solo il processo è controllato elettronicamente.
3. L-Jetronic... Questa modifica è dotata di iniettori MDP, che forniscono alimentazione di carburante a impulsi a una pressione specifica. La particolarità di questa modifica è che il funzionamento di ogni ugello viene regolato in base alle impostazioni programmate nella ECU.

Test di iniezione multipoint

La violazione dello schema di fornitura di benzina si verifica a causa del guasto di uno degli elementi. Ecco i sintomi che possono essere utilizzati per riconoscere un malfunzionamento del sistema di iniezione:

1. Il motore si avvia con grande difficoltà. In situazioni più critiche, il motore non si avvia affatto.
2. Funzionamento instabile del gruppo motore, soprattutto al minimo.

Va notato che questi "sintomi" non sono specifici dell'iniettore. Problemi simili si verificano in caso di malfunzionamenti del sistema di accensione. Di solito, la diagnostica del computer aiuta in tali situazioni. Questa procedura consente di identificare rapidamente la fonte del malfunzionamento che sta rendendo inefficace l'iniezione multipoint.

Nella maggior parte dei casi, uno specialista cancella semplicemente gli errori che impediscono alla centralina di regolare correttamente il funzionamento dell'unità di potenza. Se la diagnostica del computer ha mostrato un guasto o un funzionamento errato dei meccanismi di spruzzatura, prima di iniziare a cercare un elemento guasto, è necessario eliminare l'alta pressione nella linea. Per fare ciò è sufficiente scollegare il terminale negativo della batteria e allentare il dado di fissaggio della linea.

C'è un altro modo per abbassare la testa nella linea. Per questo, il fusibile della pompa del carburante è scollegato. Quindi il motore si avvia e funziona fino a quando non si arresta. In questo caso, l'unità stessa calcolerà la pressione del carburante nel rail. Alla fine della procedura, il fusibile è installato al suo posto.

Il sistema stesso viene verificato nella seguente sequenza:

1. Viene eseguita un'ispezione visiva del cablaggio elettrico: non c'è ossidazione sui contatti o danni all'isolamento del cavo. A causa di tali malfunzionamenti, l'alimentazione potrebbe non essere fornita agli attuatori e il sistema smette di funzionare o è instabile.
2. Le condizioni del filtro dell'aria giocano un ruolo importante nel funzionamento del sistema di alimentazione, quindi è importante controllarlo.
3. Le candele vengono controllate. Dalla fuliggine sui loro elettrodi, puoi riconoscere i problemi nascosti (leggi di più su questo separatamente) sistemi da cui dipende il funzionamento della parte di potenza.
4. Viene controllata la compressione nei cilindri. Anche se il sistema di alimentazione è buono, il motore sarà meno dinamico a bassa compressione. Come viene controllato questo parametro revisione separata.
5. Parallelamente alla diagnostica del veicolo, è necessario controllare l'accensione, ovvero se l'UOZ è impostato correttamente.

Dopo che i problemi con l'iniezione sono stati eliminati, è necessario regolarlo. Ecco come viene eseguita la procedura.

Regolazione iniezione multipoint

Prima di considerare il principio della regolazione dell'iniezione, vale la pena considerare che ogni modifica del veicolo ha le sue sottigliezze di lavoro. Pertanto, il sistema può essere configurato in diversi modi. Ecco come viene eseguita la procedura per le modifiche più comuni.

Bosch L3.1, MP3.1

Prima di procedere con la configurazione di un tale sistema, è necessario:

1. Verificare le condizioni di accensione. Se necessario, le parti usurate vengono sostituite con altre nuove;
2. Assicurati che l'acceleratore funzioni correttamente;
3. È installato un filtro dell'aria pulito;
4. Il motore si sta riscaldando (fino a quando la ventola non si accende).

Innanzitutto, viene regolata la velocità del minimo. Per questo, c'è una vite di regolazione speciale sull'acceleratore. Se lo giri in senso orario (attorcigliato), l'indicatore di velocità XX diminuirà. Altrimenti, aumenterà.

In conformità con le raccomandazioni del produttore, gli analizzatori della qualità dei gas di scarico sono installati sul sistema. Successivamente, il tappo viene rimosso dalla vite di regolazione della fornitura d'aria. Ruotando questo elemento si regola la composizione del BTC, che sarà indicata dall'analizzatore dei gas di scarico.

BoschML4.1

In questo caso, l'idle non è impostato. Invece, il dispositivo menzionato nella panoramica precedente è collegato al sistema. A seconda delle condizioni dei gas di scarico, l'operazione di spruzzatura multipunto viene regolata mediante la vite di regolazione. Quando la mano gira la vite in senso orario, la composizione di CO aumenterà. Quando si gira nell'altra direzione, questo indicatore diminuisce.

Bosch LU2 Jetronic

Un tale sistema è regolato alla velocità di XX allo stesso modo della prima modifica. L'impostazione dell'arricchimento della miscela viene effettuata utilizzando gli algoritmi incorporati nel microprocessore dell'unità di controllo. Questo parametro viene regolato in base agli impulsi della sonda lambda (per ulteriori informazioni sul dispositivo e sul suo principio di funzionamento, leggere separatamente).

BoschMotronic M1.3

Il regime del minimo in un tale sistema è regolato solo se il meccanismo di distribuzione del gas ha 8 valvole (4 per l'ingresso, 4 per l'uscita). Nelle valvole a 16 valvole, XX è regolato dalla centralina elettronica.

Le 8 valvole sono regolate nello stesso modo delle modifiche precedenti:

1. XX si regola con una vite sull'acceleratore;
2. L'analizzatore di CO è collegato;
3. Con l'aiuto di una vite di regolazione, la composizione del BTC viene regolata.

Alcune auto sono dotate di un sistema come:

• MM8R;
• Bosch Motronic 5.1;
• Bosch Motronic 3.2;
• Sagem-Luca 4GJ.

In questi casi non sarà possibile regolare né il regime del minimo né la composizione della miscela aria-carburante. Il produttore di tali modifiche non prevedeva questa possibilità. Tutto il lavoro deve essere svolto dalla ECU. Se l'elettronica non è in grado di regolare correttamente l'operazione di iniezione, allora ci sono alcuni errori di sistema o guasti. Possono essere identificati solo attraverso la diagnosi. Nelle situazioni più difficili il malfunzionamento del veicolo è causato da un guasto della centralina.

Differenze del sistema MPI

I concorrenti dei motori MPI sono modifiche come FSI (sviluppato dalla preoccupazione VAG). Differiscono solo nel luogo dell'atomizzazione del carburante. Nel primo caso, l'iniezione viene eseguita davanti alla valvola nel momento in cui il pistone di un particolare cilindro inizia ad eseguire la corsa di aspirazione. L'atomizzatore è montato in un tubo di derivazione che va a un cilindro specifico. La miscela aria-carburante viene preparata nella cavità del collettore. Quando il guidatore preme il pedale dell'acceleratore, la valvola a farfalla si apre in base allo sforzo.

Non appena il flusso d'aria raggiunge l'area di azione dell'atomizzatore, viene iniettata la benzina. Puoi leggere di più sul dispositivo degli iniettori elettromagnetici. qui... La presa del dispositivo è realizzata in modo che una porzione di benzina venga distribuita nelle frazioni più piccole, il che migliora la formazione della miscela. Quando la valvola di aspirazione viene aperta, una parte del BTC entra nel cilindro di lavoro.

Nel secondo caso, si fa affidamento su un singolo iniettore per ogni cilindro, che viene installato nella testata del cilindro accanto alle candele. In questa disposizione, la benzina viene spruzzata secondo lo stesso principio del gasolio in un motore diesel. Solo l'accensione del VTS avviene non per l'elevata temperatura dell'aria altamente compressa, ma per una scarica elettrica che si forma tra gli elettrodi della candela.

Motore FSI

C'è spesso un dibattito tra i proprietari di veicoli in cui è installato un motore di distribuzione e iniezione diretta su quale unità sia la migliore. Allo stesso tempo, ognuno di loro fornisce le proprie ragioni. Ad esempio, i sostenitori di MPI propendono per un tale sistema perché è più facile ed economico da mantenere e riparare rispetto alla sua controparte di tipo FSI.

L'iniezione diretta è più costosa da riparare e ci sono pochi specialisti qualificati in grado di eseguire lavori a livello professionale. Questo sistema viene utilizzato con un turbocompressore ei motori MPI sono esclusivamente atmosferici.

Vantaggi e svantaggi dell'iniezione multipoint

I vantaggi e gli svantaggi dell'iniezione multipoint possono essere discussi sotto il prisma di confrontare questo sistema con l'alimentazione diretta di carburante ai cilindri.

I vantaggi dell'iniezione distribuita includono:

• Notevole risparmio di benzina rispetto a questo sistema, mono iniezione o carburatore. Inoltre, questo motore soddisferà gli standard ambientali, poiché la qualità dell'MTC è molto più elevata.
• A causa della disponibilità di pezzi di ricambio e di un gran numero di specialisti che comprendono le complessità del sistema, la sua riparazione e manutenzione è più economica per il proprietario rispetto a coloro che sono il felice proprietario di un'auto con iniezione diretta.
• Questo tipo di sistema di alimentazione è stabile e altamente affidabile, a condizione che il conducente non ignori le raccomandazioni per la manutenzione ordinaria.
• L'iniezione distribuita è meno esigente in termini di qualità del carburante rispetto a un sistema di alimentazione diretta di benzina ai cilindri.
• Quando il VTS si forma nel tratto di aspirazione e passa attraverso la testa della valvola, questa parte viene trattata con benzina e pulita, in modo che i depositi non si accumulino sulla valvola, come spesso accade in un motore a combustione interna con alimentazione diretta della miscela.

Se parliamo delle carenze di questo sistema, la maggior parte di esse riguarda il comfort del propulsore (grazie all'accensione strato per strato, che viene utilizzata nei sistemi premium, il motore vibra di meno), nonché il rinculo del motore a combustione interna. I motori con iniezione diretta e cilindrata identica al tipo di motore in questione sviluppano più potenza.

Un altro svantaggio di MPI è l'alto costo delle riparazioni e dei pezzi di ricambio rispetto alle versioni precedenti del veicolo. I sistemi elettronici hanno una struttura più complessa, motivo per cui la loro manutenzione è più costosa. Molto spesso, i proprietari di auto con motore MPI devono occuparsi della pulizia degli iniettori e del ripristino degli errori delle apparecchiature elettriche. Tuttavia, questo dovrebbe essere fatto anche da coloro la cui auto ha un sistema di alimentazione a iniezione diretta.

Ma quando si confrontano gli iniettori moderni, diventa ovvio che a causa della fornitura diretta di carburante ai cilindri, la potenza del propulsore è leggermente superiore, lo scarico è più pulito e il consumo di carburante è leggermente inferiore. Nonostante questi vantaggi, un sistema di alimentazione così avanzato sarà ancora più costoso da mantenere.

In conclusione, offriamo un breve video sul motivo per cui molti automobilisti hanno paura di acquistare un'auto con iniezione diretta:

Sfide dei moderni motori a benzina TSI e TFSI a iniezione diretta

Domande e risposte:

Qual è la migliore iniezione diretta o multipoint? Iniezione diretta. Ha più pressione del carburante, atomizza meglio. Ciò consente un risparmio di quasi il 20% e uno scarico più pulito (combustione più completa del BTC).

Come funziona l'iniezione multipoint? Un iniettore è installato su ogni tubo del collettore di aspirazione. Al momento della corsa di aspirazione, il carburante viene spruzzato. Più l'iniettore è vicino alle valvole, più efficiente è l'impianto di alimentazione.

Quali sono i tipi di iniezione di carburante? In totale esistono due tipi di iniezione fondamentalmente diversi: iniezione singola (un ugello secondo il principio del carburatore) e multipunto (distribuita o diretta.