Como funciona o Sistema de Injeção de Combustível Multiportas MPI

Não existe um sistema desnecessário em um carro. Mas se os dividirmos condicionalmente em maiores e menores, a primeira categoria incluirá combustível, ignição, resfriamento e lubrificantes. Cada motor de combustão interna terá uma ou outra modificação dos sistemas listados.

Verdade, se falamos sobre o sistema de ignição (sobre sua estrutura e qual o princípio de operação que possui, é dito aqui), então apenas um motor a gasolina ou um análogo capaz de funcionar a gasolina o recebe. Um motor diesel não possui este sistema, mas a ignição da mistura ar / combustível é semelhante. A ECU determina o momento em que este processo precisa ser ativado. A única diferença é que, em vez de uma faísca, uma parte do combustível é alimentada para o cilindro. A partir da alta temperatura do ar fortemente comprimido no cilindro, o óleo diesel começa a queimar.

O sistema de combustível pode ter tanto mono injeção (método pontual de pulverização de gasolina) quanto injeção distribuída. Detalhes sobre a diferença entre essas modificações, bem como sobre outros análogos de injeção são descritos em uma revisão separada... Agora vamos nos concentrar em um dos desenvolvimentos mais comuns, que é recebido não só por carros de baixo custo, mas também por diversos modelos do segmento premium, bem como carros esportivos movidos a gasolina (o motor diesel usa exclusivamente injeção direta).

Este é um sistema de injeção multiponto ou MPI. Discutiremos o dispositivo desta modificação, qual a diferença entre ele e a injeção direta, bem como quais são suas vantagens e desvantagens.

O princípio básico do sistema MPI

Antes de entender a terminologia e o princípio de funcionamento, deve-se esclarecer que o sistema MPI é instalado exclusivamente no injetor. Portanto, aqueles que estão considerando a possibilidade de atualizar seu ICE de carburador devem considerar o uso de outros métodos de ajuste de garagem.

No mercado europeu, modelos de automóveis com marcações MPI no trem de força não são incomuns. Esta é uma abreviatura para injeção multiponto ou injeção de combustível multiponto.

O primeiríssimo injetor substituiu o carburador, pelo que o controle do enriquecimento da mistura ar-combustível e a qualidade do enchimento dos cilindros não é mais feito por dispositivos mecânicos, mas por eletrônicos. A introdução de dispositivos eletrônicos deve-se principalmente ao fato de que os dispositivos mecânicos têm certas limitações em termos de sistemas de ajuste fino.

A eletrônica lida com essa tarefa com muito mais eficiência. Além disso, o serviço para esses carros não é tão frequente e, em muitos casos, se resume a diagnósticos de computador e redefinição de erros detectados (este procedimento é descrito em detalhes aqui).

Agora, vamos examinar o princípio de operação, segundo o qual o combustível é pulverizado para formar o VTS. Ao contrário da monoinjeção (considerada uma modificação evolutiva do carburador), o sistema distribuído é equipado com um bico individual para cada cilindro. Hoje, outro esquema eficaz é comparado a ele - injeção direta para motores de combustão interna a gasolina (não há alternativa nas unidades a diesel - nelas o óleo diesel é pulverizado diretamente no cilindro no final do curso de compressão).

Para operar o sistema de combustível, a unidade de controle eletrônico coleta dados de vários sensores (seu número depende do tipo de veículo). O sensor principal, sem o qual nenhum veículo moderno funcionará, é o sensor de posição do virabrequim (é descrito em detalhes em outra revisão).

Em tal sistema, o combustível é fornecido ao injetor sob pressão. A pulverização ocorre no coletor de admissão (para obter detalhes sobre o sistema de admissão, leia aqui) como com o carburador. Apenas a distribuição e mistura de combustível com ar ocorre muito mais perto das válvulas de admissão do mecanismo de distribuição de gás.

Quando um determinado sensor falha, um determinado algoritmo do modo de emergência é ativado na unidade de controle (o qual depende do sensor quebrado). Ao mesmo tempo, a mensagem Check Engine ou o ícone do motor acende-se no painel do carro.

Projeto de sistema de injeção multiponto

A operação de injeção multiponto multiporta está intimamente ligada ao fornecimento de ar, como em outros sistemas de combustível. A razão é que a gasolina se mistura com o ar no trato de admissão, e para que não se acomode nas paredes das tubulações, a eletrônica monitora a posição da válvula borboleta e, de acordo com a vazão, o injetor injetará um certa quantidade de combustível.

O desenho do sistema de combustível MPI consistirá em:

• Corpo do acelerador;
• Trilho de combustível (linha que possibilita a distribuição de gasolina aos injetores);
• Injetores (seu número é idêntico ao número de cilindros no projeto do motor);
• Sensor DMRV;
• Regulador de pressão da gasolina.

Todos os componentes funcionam de acordo com o seguinte esquema. Quando a válvula de admissão abre, o pistão executa um curso de admissão (move-se para o ponto morto inferior). Devido a isso, um vácuo é criado na cavidade do cilindro e o ar é sugado do coletor de admissão. O fluxo se move através do filtro e também passa perto do sensor de fluxo de massa de ar e através da cavidade do acelerador (para mais detalhes sobre sua função, consulte em outro artigo).

Para que o circuito do veículo funcione, a gasolina é injetada no fluxo em paralelo a esse processo. O bico é projetado de forma que a porção seja borrifada na névoa, o que garante a preparação mais eficiente do BTC. Quanto melhor o combustível se mistura com o ar, mais eficiente será a combustão, bem como menos estresse sobre o sistema de escapamento, cujo principal componente é o conversor catalítico (para saber por que todo carro moderno está equipado com ele, leia aqui).

Quando pequenas gotas de gasolina entram em um ambiente quente, elas evaporam mais intensamente e se misturam com mais eficácia com o ar. Os vapores acendem muito mais rápido, o que significa que o escapamento contém menos substâncias tóxicas.

Todos os injetores são acionados eletromagneticamente. Eles são conectados a uma linha pela qual o combustível é fornecido sob alta pressão. A rampa neste esquema é necessária para que uma certa quantidade de combustível se acumule em sua cavidade. Graças a esta margem, é proporcionada uma ação diferenciada dos bicos, que vai desde constante até finalização com multicamadas. Dependendo do tipo de veículo, os engenheiros podem implementar diferentes tipos de fornecimento de combustível para cada ciclo operacional do motor.

Para que durante o funcionamento constante da bomba de combustível, a pressão na linha não ultrapasse o parâmetro máximo permitido, o dispositivo de rampa possui um regulador de pressão. Como funciona, bem como em que elementos consiste, leia separadamente... O excesso de combustível é descarregado pela linha de retorno ao tanque de gasolina. Um princípio operacional semelhante tem um sistema de combustível CommonRail, que é instalado em muitas unidades a diesel modernas (é descrito em detalhes aqui).

A gasolina entra no trilho pela bomba de combustível e é sugada pelo filtro do tanque de gasolina. O tipo de injeção distribuída tem uma característica importante. O atomizador de bico é montado o mais próximo possível das válvulas de entrada.

Nenhum veículo funcionará sem o regulador XX. Este elemento é instalado na faixa da válvula borboleta. Em diferentes modelos de automóveis, o design deste dispositivo pode ser diferente. Basicamente, é uma pequena embreagem com motor elétrico. Ele está conectado ao desvio do sistema de admissão. Quando o acelerador está fechado, uma pequena quantidade de ar deve ser fornecida para evitar que o motor pare. O microcircuito da unidade de controle é ajustado para que a eletrônica seja capaz de regular de forma independente a rotação do motor dependendo da situação. Uma unidade fria e aquecida requer sua própria proporção da mistura ar-combustível, então a eletrônica ajusta diferentes rpm XX.

Como um dispositivo adicional, um sensor de consumo de gasolina é instalado em muitos veículos. Esse elemento envia impulsos ao computador de bordo (em média, são cerca de 16 mil desses sinais por litro). Essas informações não são tão precisas quanto possível, pois aparecem com base na fixação da frequência e do tempo de resposta dos pulverizadores. Para compensar o erro de cálculo, o software usa um fator de medição empírico. Graças a esses dados, o consumo médio de combustível é exibido na tela do computador de bordo do carro e, em alguns modelos, é determinado quanto o carro vai viajar no modo atual. Esses dados ajudam o motorista a planejar os intervalos entre o reabastecimento do veículo.

Outro sistema aliado ao funcionamento do injetor é o adsorvedor. Leia mais sobre isso separadamente... Em suma, permite manter a pressão no tanque de gás em nível atmosférico, e os vapores da gasolina são queimados nos cilindros durante o funcionamento da unidade de potência.

Modos de operação MPI

A injeção distribuída pode operar em diferentes modos. Tudo depende do software que está instalado no microprocessador da unidade de controle, bem como das modificações dos injetores. Cada tipo de pulverização de gasolina tem suas próprias características de trabalho. Em suma, o trabalho de cada um deles se resume no seguinte:

• Modo de injeção simultânea. Este tipo de injetor não é usado há muito tempo. O princípio é o seguinte. O microprocessador está configurado para borrifar gasolina simultaneamente em todos os cilindros. O sistema é configurado de forma que, no início do curso de admissão em um dos cilindros, o injetor injete combustível em todos os tubos do coletor de admissão. A desvantagem desse esquema é que o motor de 4 tempos operará a partir do acionamento sequencial dos cilindros. Quando um pistão completa o curso de admissão, um processo diferente (compressão, curso e escape) opera no resto, então o combustível é necessário exclusivamente para uma caldeira para todo o ciclo do motor. O resto da gasolina estava simplesmente no coletor de admissão até que a válvula correspondente fosse aberta. Este sistema foi utilizado nas décadas de 70 e 80 do século passado. Naquela época, a gasolina era barata, então poucas pessoas se preocupavam com seus gastos excessivos. Além disso, devido ao enriquecimento excessivo, a mistura nem sempre queimou bem e, portanto, uma grande quantidade de substâncias nocivas foi emitida para a atmosfera.
• Modo pareado. Nesse caso, os engenheiros reduziram o consumo de combustível, reduzindo o número de cilindros que recebem simultaneamente a porção necessária de gasolina. Graças a esta melhoria, acabou por reduzir as emissões nocivas, bem como o consumo de combustível.
• Modo sequencial ou distribuição de combustível nas fases de temporização. Em carros modernos que recebem um tipo de sistema de distribuição de combustível, esse esquema é usado. Neste caso, a unidade de controle eletrônico controlará cada injetor separadamente. Para tornar o processo de combustão do BTC o mais eficiente possível, a eletrônica fornece um ligeiro avanço da injeção antes que a válvula de admissão se abra. Graças a isso, uma mistura pronta de ar e combustível entra no cilindro. A pulverização é feita através de um bico por ciclo completo do motor. Em um motor de combustão interna de quatro cilindros, o sistema de combustível opera de forma idêntica ao sistema de ignição, geralmente em uma sequência 1/3/4/2.

Este último sistema estabeleceu-se como uma economia decente, bem como uma elevada compatibilidade ambiental. Por este motivo, estão a ser desenvolvidas várias modificações para melhorar a injecção de gasolina, que se baseiam no princípio do funcionamento da distribuição faseada.

A Bosch é o principal fabricante de sistemas de injeção de combustível. A gama de produtos inclui três tipos de veículos:

1. K-Jetronic... É um sistema mecânico que distribui gasolina pelos bicos. Funciona continuamente. Nos veículos produzidos pela BMW, esses motores tinham a abreviatura MFI.
2. PARA-Jetronic... Este sistema é uma modificação do anterior, apenas o processo é controlado eletronicamente.
3. L-Jetronic... Esta modificação é equipada com injetores mdp que fornecem suprimento de combustível de impulso a uma pressão específica. A peculiaridade desta modificação é que o funcionamento de cada bico é ajustado dependendo das configurações programadas na ECU.

Teste de injeção multiponto

A violação do esquema de abastecimento de gasolina ocorre devido à falha de um dos elementos. Aqui estão os sintomas que podem ser usados ​​para reconhecer um mau funcionamento do sistema de injeção:

1. O motor arranca com grande dificuldade. Em situações mais críticas, o motor nem liga.
2. Operação instável da unidade de potência, especialmente em modo inativo.

Deve-se notar que esses "sintomas" não são específicos do injetor. Problemas semelhantes ocorrem em caso de mau funcionamento do sistema de ignição. Normalmente, os diagnósticos do computador ajudam nessas situações. Este procedimento permite que você identifique rapidamente a origem do mau funcionamento que está fazendo com que a injeção multiponto seja ineficaz.

Na maioria dos casos, um especialista simplesmente apaga os erros que impedem a unidade de controle de ajustar corretamente a operação da unidade de potência. Se o diagnóstico do computador mostrou quebra ou operação incorreta dos mecanismos de pulverização, antes de iniciar a busca por um elemento defeituoso, é necessário eliminar a alta pressão na linha. Para isso, basta desconectar o terminal negativo da bateria e soltar a porca de fixação da linha.

Existe outra maneira de abaixar a cabeça na linha. Para isso, o fusível da bomba de combustível é desconectado. Em seguida, o motor dá partida e funciona até parar. Nesse caso, a própria unidade determinará a pressão do combustível no trilho. Ao final do procedimento, o fusível é instalado em seu lugar.

O próprio sistema é verificado na seguinte sequência:

1. É realizada uma inspeção visual da fiação elétrica - não há oxidação nos contatos ou danos ao isolamento do cabo. Devido a esses defeitos, a energia pode não ser fornecida aos atuadores e o sistema para de funcionar ou fica instável.
2. O estado do filtro de ar desempenha um papel importante no funcionamento do sistema de combustível, por isso é importante verificá-lo.
3. As velas de ignição são verificadas. Pela fuligem em seus eletrodos, você pode reconhecer problemas ocultos (leia mais sobre isso separadamente) sistemas dos quais depende o funcionamento da unidade de potência.
4. A compressão nos cilindros é verificada. Mesmo se o sistema de combustível for bom, o motor será menos dinâmico em baixa compressão. Como este parâmetro é verificado é revisão separada.
5. Paralelamente ao diagnóstico do veículo, é necessário verificar a ignição, ou seja, se o UOZ está configurado corretamente.

Depois de eliminados os problemas com a injeção, é necessário ajustá-la. É assim que o procedimento é realizado.

Ajuste de injeção multiponto

Antes de considerar o princípio do ajuste de injeção, é importante considerar que cada modificação do veículo tem suas sutilezas de trabalho. Portanto, o sistema pode ser configurado de diferentes maneiras. É assim que o procedimento é executado para as modificações mais comuns.

Bosch L3.1, MP3.1

Antes de prosseguir com a configuração de tal sistema, você precisa:

1. Verifique a condição de ignição. Se necessário, as peças gastas são substituídas por novas;
2. Certifique-se de que o acelerador está funcionando corretamente;
3. Um filtro de ar limpo está instalado;
4. O motor está esquentando (até o ventilador ligar).

Primeiro, a velocidade de marcha lenta é ajustada. Para isso, existe um parafuso de ajuste especial no acelerador. Se você girar no sentido horário (torcido), o indicador de velocidade XX diminuirá. Caso contrário, aumentará.

De acordo com as recomendações do fabricante, analisadores de qualidade de exaustão são instalados no sistema. Em seguida, o plugue é removido do parafuso de ajuste do suprimento de ar. Girando este elemento, ajusta-se a composição do BTC, que será indicada pelo analisador de gases de escape.

BoschML4.1

Neste caso, ocioso não está definido. Em vez disso, o dispositivo mencionado na visão geral anterior é conectado ao sistema. De acordo com a condição dos gases de exaustão, a operação de pulverização multiponto é ajustada usando o parafuso de ajuste. Quando o ponteiro gira o parafuso no sentido horário, a composição de CO aumentará. Ao virar na outra direção, este indicador diminui.

Bosch LU 2 Jetronic

Esse sistema é regulado para a velocidade de XX da mesma forma que a primeira modificação. A configuração do enriquecimento da mistura é realizada usando os algoritmos embutidos no microprocessador da unidade de controle. Este parâmetro é ajustado de acordo com os pulsos da sonda lambda (para mais informações sobre o dispositivo e seu princípio de funcionamento, leia separadamente).

Bosch Motronic M1.3

A velocidade de marcha lenta em tal sistema é regulada apenas se o mecanismo de distribuição de gás tiver 8 válvulas (4 para entrada, 4 para saída). Nas válvulas de 16 válvulas, XX é ajustado pela unidade de controle eletrônico.

A válvula de 8 é regulada da mesma forma que as modificações anteriores:

1. XX é ajustado com um parafuso no acelerador;
2. O analisador de CO está conectado;
3. Com a ajuda de um parafuso de ajuste, a composição do BTC é ajustada.

Alguns carros são equipados com um sistema como:

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

Nestes casos, não será possível ajustar a marcha lenta nem a composição da mistura ar-combustível. O fabricante de tais modificações não previu esta possibilidade. Todo o trabalho deve ser feito pela ECU. Se os componentes eletrônicos não conseguirem ajustar a operação de injeção corretamente, há alguns erros ou falhas no sistema. Eles só podem ser identificados por meio do diagnóstico. Nas situações mais difíceis, o mau funcionamento do veículo é causado por uma avaria da unidade de comando.

Diferenças do sistema MPI

Os concorrentes dos motores MPI são modificações como o FSI (desenvolvido pela preocupação VAG) Eles diferem apenas no local da atomização do combustível. No primeiro caso, a injeção é realizada na frente da válvula no momento em que o pistão de um determinado cilindro começa a realizar o curso de admissão. O atomizador é montado em um tubo ramificado que vai para um cilindro específico. A mistura ar-combustível é preparada na cavidade do coletor. Quando o motorista pressiona o pedal do acelerador, a válvula do acelerador abre de acordo com o esforço.

Assim que o fluxo de ar atinge a área de ação do atomizador, é injetada gasolina. Você pode ler mais sobre o dispositivo de injetores eletromagnéticos. aqui... O soquete do dispositivo é feito de forma que uma porção da gasolina seja distribuída nas menores frações, o que melhora a formação da mistura. Quando a válvula de admissão é aberta, uma parte do BTC entra no cilindro de trabalho.

No segundo caso, é utilizado um injetor individual para cada cilindro, o qual é instalado no cabeçote próximo às velas. Nesse arranjo, a gasolina é pulverizada de acordo com o mesmo princípio do combustível diesel em um motor a diesel. Apenas a ignição do VTS ocorre não devido à alta temperatura do ar altamente comprimido, mas a partir de uma descarga elétrica formada entre os eletrodos da vela.

Motor FSI

Freqüentemente, há debates entre proprietários de veículos nos quais um motor de distribuição e injeção direta está instalado sobre qual unidade é a melhor. Ao mesmo tempo, cada um apresenta suas próprias razões. Por exemplo, os proponentes do MPI preferem esse sistema porque é mais fácil e barato de manter e reparar do que sua contraparte tipo FSI.

A injeção direta é mais cara para reparar e existem poucos especialistas qualificados capazes de realizar trabalhos a nível profissional. Este sistema é usado com um turboalimentador e os motores MPI são exclusivamente atmosféricos.

Vantagens e desvantagens da injeção multiponto

As vantagens e desvantagens da injeção multiponto podem ser discutidas sob o prisma da comparação deste sistema com o fornecimento direto de combustível para os cilindros.

As vantagens da injeção distribuída incluem:

• Economia significativa de gasolina quando comparado com este sistema, mono injeção ou carburador. Além disso, este motor atenderá aos padrões ambientais, já que a qualidade do MTC é muito superior.
• Devido à disponibilidade de peças sobressalentes e a um grande número de especialistas que entendem os meandros do sistema, sua reparação e manutenção são mais baratas para o proprietário do que para quem é o feliz proprietário de um carro com injeção direta.
• Este tipo de sistema de combustível é estável e altamente confiável, desde que o motorista não ignore as recomendações de manutenção de rotina.
• A injeção distribuída exige menos qualidade do combustível do que um sistema de abastecimento direto de gasolina aos cilindros.
• Quando o VTS se forma no trato de admissão e passa pelo cabeçote da válvula, essa parte é processada com gasolina e limpa, de forma que não se acumulem depósitos na válvula, como costuma ser o caso em um motor de combustão interna com alimentação de mistura direta.

Se falamos das deficiências deste sistema, então a maioria delas se relaciona com o conforto da unidade de potência (graças à ignição camada por camada, que é usada em sistemas premium, o motor vibra menos), bem como o recuo do motor de combustão interna. Motores com injeção direta e deslocamento idêntico ao tipo de motor em questão desenvolvem mais potência.

Outra desvantagem do MPI é o alto custo de reparos e peças de reposição em comparação com as versões anteriores do veículo. Os sistemas eletrônicos possuem uma estrutura mais complexa, por isso sua manutenção é mais cara. Na maioria das vezes, os proprietários de carros com um motor MPI precisam lidar com a limpeza dos injetores e redefinir os erros do equipamento elétrico. No entanto, isso também deve ser feito por aqueles cujo carro tem um sistema de injeção direta de combustível.

Mas ao comparar injetores modernos, fica óbvio que devido ao fornecimento direto de combustível aos cilindros, a potência da unidade de força é um pouco maior, o escapamento é mais limpo e o consumo de combustível é um pouco menor. Apesar dessas vantagens, esse sistema de combustível avançado será ainda mais caro de manter.

Concluindo, oferecemos um breve vídeo sobre por que muitos motoristas têm medo de comprar um carro com injeção direta:

Desafios dos modernos motores a gasolina de injeção direta TSI e TFSI

Perguntas e Respostas:

Qual é a melhor injeção direta ou injeção multiponto? Injeção direta. Tem mais pressão de combustível, atomiza melhor. Isso dá uma economia de quase 20% e uma exaustão mais limpa (combustão mais completa do BTC).

Como funciona a injeção multiponto de combustível? Um injetor é instalado em cada tubo coletor de admissão. No momento do curso de admissão, o combustível é pulverizado. Quanto mais próximo o injetor estiver das válvulas, mais eficiente será o sistema de combustível.

Quais são os tipos de injeção de combustível? No total, existem dois tipos fundamentalmente diferentes de injeção: injeção única (um bico de acordo com o princípio do carburador) e multiponto (distribuída ou direta.