Monoiniezione IAW Weber

Training
Monoiniezione IAW Weber
Miw;Iaw 06-16F; Iaw16sf; Iaw G6-G8
 Fiat Panda 900ie
 Fiat Panda 1000ie
 Fiat Punto 55,60
 Lancia Y
 Fiat 500
 Fiat 600
 Lancia Dedra
 Fiat uno start
 Peugeot 106
 Seat marebella
Un po’ di storia
Le iniezioni S.P.I. IAW nascono negli anni ’80 dal sistema SPI Fiat centrajet montato su Fiat
Regata in seguito montato su lancia dedra. Dal sistema centrajet si passa al sistema Iaw 06 che
integra l’accensione e l’iniezione.
Le principali famiglie sono:
1. Iaw 6F-16F
2. Iaw G6-G8
3. Miw centrajet
Principali caratteristiche degli impianti.
Iniezione Iaw 06f
L’impianto appartiene alla categoria dei sistemi integrati di accensione elettronica digitale e
distribuzione statica e iniezione elettronica di benzina di tipo intermittente monopunto
Principio di funzionamento
Nell’impianto in esame il carburante viene iniettato nel collettore di aspirazione con pressione
molto bassa ad intermittenza (in genere sincrona ma la centralina autorizza anche delle iniezioni
asincrone). Il numero di impulsi di iniezione per ogni giro dell’albero motore è pari a 2 cioè ogni
volta che si apre una valvola di aspirazione.
La dosatura ottimale avviene con il metodo speed-density (cioè la quantità di carburante viene
calcolata in base al numero di giri motore e la densità dell’aria)
L’accensione è a scarica induttiva completamente statica cioè priva di distributore e modulo di
potenza integrato nella centralina iniezione
La centralina gestisce inoltre altre funzioni quali minimo, cut-off, climatizzatore, autodiagnosi,
antifurto
Iniezione sincrona e asincrona
Si intende:




Iniezione sincrona: il carburante viene iniettato in fase con l’accensione del motore cioè
prima di ogni accensione all’apertura della valvola di aspirazione (2 volte per ogni giro
dell’albero motore)
Iniezione asincrona: Il carburante viene iniettato in momenti diversi rispetto all’apertura
delle valvole
In fase di decelerazione la quantità di carburante da iniettare è talmente bassa che le
iniezioni sono inferiori alle accensioni
In fase di brusca accelerazione soprattutto dopo un fase di decelerazione vengono attuate
delle iniezioni supplementari per evitare la condensazione delle benzina sulle pareti del
collettore di aspirazione.
Schema di principio
Calcolo della densità dell’aria
La densità dell’ aria è determinata istante per istante dai seguenti parametri:
 Velocità motore: attraverso il sensore giri-PMS ubicato sulla puleggia albero motore che
prende il segnale.
 Pressione assoluta nel collettore di aspirazione dopo il corpo farfallato
 Temperatura aria aspirata
 Sensore di posizione farfalla: ubicato nel corpo sfarfallato e comandato dalla valvola farfalla
Nel calcolo la centralina tiene conto anche dei dati contenuti in memoria come curva di rendimento
volumetrico e cilindrata.
Strategie di gestione motore
La centralina del sistema di iniezione accensione elettronica controlla i parametri di accensione e
l’alimentazione:
 Inviare l’esatta quantità stechiometrica di carburante al motore in base ai giri e alla pressione
assoluta effettuando le opportune correzione in base alla temperatura motore e alla posizione
della valvola farfalla
 Mantenere in funzione l’elettropompa carburante
 Regolare il minimo motore
 Gestire la funzione cut-off durante le fasi di decelerazione
 Provvedere ad aumentare notevolmente la quantità di carburante iniettato rispetto al
rapporto stechiometrico durante le accelerazioni
 Provvedere ad arricchire la miscela ad apertura valvola a farfalla maggiori di 30°, cioè in
condizioni di massima potenza in modo da favorire la massima propagazione della fiamma.
 Provvedere nella fase di avviamento sia ad arricchire il titolo che evitare l’ingolfamento in
base alla temperatura del liquido ed alla velocità del motore >450 giri/min
 Protezione dal fuori giri: limitazione del range motore
 Gestione dei carichi: condizionatore disattivazione in richiesta massima potenza
Per l’accensione
 Pilotare il modulo di comando accensione con in corretto angolo di anticipo in funzione del
carico motore e i giri. (16x16) “256 mappe”
 Correggere l’anticipo di accensione in base ai parametri motoristici
 Gestire le fasi di accelerazione e decelerazione
 Gestire l’anticipo in base ai carichi motore
Componenti dell’impianto
Alimentazione Aria
Il circuito aspirazione comprende:
 Sensore pressione assoluta
 Sensore temperatura aria
 Motorino passo-passo
 Potenziometro farfalla
Condotto By pass
Serve per la regolazione del minimo attraverso l’utilizzo del motore passo passo.
Motore passo-passo
Il motorino passo- passo per il controllo del minimo è montato sul corpo sfarfallato e regola
l’apertura del condotto by-pass della valvola farfalla.
Il motorino ha 2 avvolgimenti da 53ohm ciascuno che sono direttamente alimentati dalla centralina.
L’indotto muove, tramite una riduzione vite madre vite, un attuatore che si sposta di 0.04mm per
ogni passo. Lo spostamento massimo è di 5mm pari a 135 passi
La decelerazione viene gestita dalla centralina attuando una strategia di cut-off in funzione della
temperatura motore e del numero di giri.
La funzione dash-pot serve per ridurre le emissioni inquinanti in rilascio e consiste nel sostenere la
quantità d’aria aspirata nelle fasi di decelerazione, rallentando la chiusura della farfalla e regolando
il flusso d’aria nel canale by-pass.
Sensore posizione farfalla
E’ di tipo lineare e viene alimentato al morsetto con 5 volt dalla centralina.
Con farfalla chiusa il segnale di tensione deve essere circa 500mV.
Sensore temperatura aria
1. parte sensibile
2. contenitore in plastica
3. connettore
E’ di tipo Ntc a coefficiente negativo.
Sensore pressione assoluta
Il sensore di pressione assoluta contiene un circuito di resistenze collegate a ponte di Wheastone
serigrafate su di un supporto ceramico. La ceramica flette sotto l’azione della depressione creatasi
nel condotto di aspirazione e fa variare il valore della resistenza creando un tensione lineare
proporzionale al valore di depressione.
Circuito elettrico ed elettronico
Input ed output
Ingressi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sensore di pressione assoluta
Sensore temperatura aria
Sensore temperatura acqua
Sensore giri e fase
Sensore posizione farfalla
Sonda lambda
Sensore temperatura acqua
Di tipo ntc a coefficiente negativo
Sensore giri e pms
Di tipo induttivo, con 60 denti meno 2
Controllo del traferro
Controllo posizione puleggia
Sonda Lambda
Il principio di funzionamento fisico-chimico di tutte le sonde Lambda attualmente impiegate
in produzione è il seguente. Il cuore del sensore della sonda è formato da un corpo
(diossido di zirconio) sul quale vengono depositati, sulle superfici opposte, due strati
metallici di platino ad alta porosità. Alterando opportunamente il suo reticolo cristallino,
cioè “drogandolo” con molecole di materiale aventi opportune caratteristiche, viene
provocata la mancanza di un atomo di ossigeno (lacuna). In questo modo viene creata
artificialmente la porosità selettiva del materiale verso il passaggio delle molecole di
ossigeno all’interno di esso. Il funzionamento della sonda lambda diventa regolare oltre la
minima temperatura di regimazione che si aggira intorno ai 300/350 °C. Per questo motivo
in prossimità della parte attiva del sensore e presente un riscaldatore elettrico. Durante il
funzionamento della sonda l’elettrodo esterno risulta investito dai gas di combustione,
mentre quello interno è a contatto con l’atmosfera (la sonda respira aria esterna tramite la
briglia dei cablaggi elettrici di collegamento). Quando tra l’elettrodo esterno e quello
interno vi è una differenza nella pressione parziale dell’ossigeno si viene a creare
attraverso la ceramica un flusso di ioni di ossigeno che genera una differenza di potenziale
tra i due elettrodi proporzionale al flusso di particelle e quindi al salto di pressione parziale.
La differenza di potenziale ottenuta sarebbe però molto debole e quindi difficilmente
utilizzabile ai fini del controllo. Pertanto l’elettrodo esterno viene rivestito di un metallo
nobile (Platino) il quale provoca l’ossidazione locale del gas di scarico ed esalta le
condizioni di presenza od assenza di ossigeno in prossimità della sonda lambda.
La tensione ai capi degli elettrodi esterno ed interno della sonda lambda (Energy
Measuring Function), in funzione delle concentrazioni di ossigeno relative è data da:
R x T (%O2) aria
0.21
EMF = ---------------- x ln ---------------------- = K x ln ------------------4 x F (%O2) sup. Pt
(%O2) sup. Pt
Dove:
R è la costante universale dei gas perfetti (8.31 J/ mol*K )
T è la temperatura espressa in gradi Kelvin
F è la costante di Faraday (9,65*10 4 Coulomb/mol )
K è quindi una costante, funzione unicamente della temperatura
ln è il logaritmo naturale
L'andamento di tale tensione in funzione del titolo A/F di combustione, normalizzato a uno,
è riportato nel grafico seguente:
SONDA LAMBDA RISCALDATA LSH 25
Il principio di costruzione della sonda Lambda riscaldata è del tutto simile a quello della
sonda non riscaldata. La ceramica attiva della sonda viene riscaldata dall'interno da un
elemento, anch’esso in ceramica. La temperatura della ceramica attiva deve mantenersi al
di sopra de limite di funzionamento dei 850°C, indipendentemente dalla temperatura dei
gas di scarico. La sonda riscaldata presenta un cappuccio di protezione con una sezione
ridotta di passaggio. In tal modo si evita il raffreddamento della ceramica causato da gas
di scarico “freddi”. Questo tipo di sonda offre grandi vantaggi rispetto a quella non
riscaldata, tra cui: regolazione Lambda sicura anche a basse temperature dei gas di
scarico; minima dipendenza dalle oscillazioni di temperatura dei gas di scarico; brevi tempi
di inserimento della regolazione Lambda; bassi valori di gas nocivi grazie alla buona
dinamica e alla flessibilità di montaggio della sonda, indipendentemente dal riscaldamento
esterno.
Legenda
1. Collegamento elettrico – 2. Molla a tazza – 3. Supporto in ceramica – 4. Guaina protettiva (lato aria) – 5. Attacco
per il riscaldamento – 6. Elemento riscaldante – 7. Contatto – 8. Carcassa – 9. Ceramica attiva della sonda – 10.
Tubo protettivo (lato gas di scarico)
miscela grassa (Lambda<1) 800...1000 mV
miscela corretta (Lambda=1) 450...500 mV
miscela magra (Lambda>1) =100 mV
Uscite
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Iniettore
Bobine accensione
Motorino passo-passo
Pompa Benzina
Lampada avaria
Riscaldamento Sonda
Teleruttori
Interruttore inerziale
Teleruttori
Il sistema è dotato di 2 teleruttori di potenza.
Interruttore inerziale
Una sfera di acciaio montata in un alloggiamento a forma conica è normalmente tenuta bloccata
tramite la forza di attrazione di un magnete adiacente. Sotto specifici carichi di accelerazione la
sfera si libera dal fermo magnetico e gradualmente esce dal supporto a forma conica con un
movimento verso l'alto secondo l'angolazione del cono. Sopra la sfera è situato un meccanismo a
scatto rapido che forma il circuito elettrico normalmente chiuso (NC). Quando il meccanismo viene
colpito dalla sfera esso cambia posizione da circuito NC in circuito normalmente aperto (NA),
interrompendo il circuito di massa dell'elettropompa carburante. In caso di urto in una qualsiasi
delle tre direzioni ortogonali, l'interruttore funzionerà al di sopra di valori di accelerazione pari a
12g di picco, equivalenti ad una velocità di circa 25Km/h. Il contatto NC dell'interruttore può
essere ripristinato spingendo sul pulsante protetto da un coperchio flessibile (che serve anche a
protezione da eventuali corpi estranei).
Accensione elettronica
Sistema di accensione
Il sistema di accensione è a scarica induttiva completamente statica cioè priva di distributorecon
modulo di potenza interno alla centralina di accensione