Discussie: Injectiesysteem @ scooter/bromfiets (werking & uitleg).

Korte inleiding

Door de steeds strenger wordende milieu-eisen wordt het steeds lastiger om met een conventionele tweetaktmotor hieraan te voldoen.

In diverse steden in Italië bijvoorbeeld is het al verboden om met een tweetakt scooter in de binnensteden te rijden.

De voordelen van een injectiesysteem voor tweetakt motoren:

=> Reductie van schadelijke uitlaatgassen met 80%.
=> Reductie van het brandstofverbruik met 40% t.o.v. tweetakt motoren.
=> Reductie van het olieverbruik met minstens 30%
=> Hoge prestaties en een goede acceleratie.
=> Langere levensduur.

Het injectiesysteem is gebaseerd op een systeem van de Australische firma Orbital en werd in samenwerking met Siemens, `s werelds grootste producent van injectiesystemen doorontwikkeld voor toepassing op bromfietsen. Het systeem van Orbital werd het eerst toegepast op buitenboordmotoren en heden gebruikt men de ontwikkelde onderdelen voor de doorontwikkeling van auto`s die lopen op waterstof.

Bij een tweetaktmotor met carburateur gaat er een behoorlijk deel van het mengsel verloren, doordat het direct en onverbrand in de uitlaat terecht komt. Dit mengsel bestaat uit lucht/benzine, maar ook olie!

Bij een conventionele tweetakt wordt het mengsel niet iedere slag ontstoken, zeker niet bij lage toeren. Dit resulteert in verspilling van kostbare brandstof en een onregelmatiger draaien van de motor, dus meer trillingen. Bij het injectiesysteem wordt de inspuiting elektronisch gestuurd en dit voorkomt bovenstaande problemen.

Opbouw injectiesysteem

Het hart van een injectiesysteem is de computer. Deze computer werkt alleen goed als er juiste signalen binnenkomen. Deze signalen die binnenkomen noemen we sensoren.
Als alle signalen binnenkomen kan de computer volgens een vooraf vastgelegd patroon componenten gaan aansturen. De componenten die aangestuurd worden noemen we de actuatoren.
Hieronder een overzicht van het injectiesysteem:



Componenten en werking

Toerentalsensor




De toerentalsensor bestaat uit een magnetische kern met er omheen een spoel. Wanneer de stalen rotor met nokken draait, wordt er een wisselspanning opgewekt in de spoel van de toerentalsensor. Van de 24 nokken op de rotor mist er een nok op de rotor. Dit is gedaan om de positie van de puls-gever ten opzichte van het bovenste dode punt te markeren. De ontbrekende nok is geplaatst op 293 ° 30 'voor het BDP.

Gasklepsensor



De gasklepsensor wordt ook wel TPS genoemd. (Throttle position sensor)
Deze sensor zit op de gasklep en meet de stand van de gasklep en hiermee wordt mede de hoeveelheid lucht bepaalt.
Er wordt een stabiel afgeregelde motormanagement spanning op de TPS gezet van 5 Volt. De spanning die de TPS terugstuurt varieert tussen de 0 en 5 Volt afhankelijk van de stand gasklep.
Met dit signaal herkend de ECU het volgende:
Stationair,-deel- en volle belasting
Acceleratie en deceleratie.

Koelvloeistoftemperatuursensor



De koelvloeistofsensor is gemonteerd op de cilinderkop en geeft spanning door aan de ECU, deze laatste weet op zijn beurt de temperatuur van de motor.
De injectortijd wordt tot 40° C aangepast, dit is vergelijkbaar met de werking van de choke.

Het toegepaste weerstand is een NTC. Negatieve temperatuurscoëfficiënt houdt in,dat de weerstand daalt bij stijgende temperatuur.

Lucht compressor



De mechanische luchtcompressor levert een druk van 5 Bar.
Deze druk is belangrijk en nodig om brandstof via een luchtinjector direct en verneveld in de cilinder in te spuiten.
Op deze manier kan met een gelaagde ontbranding gewerkt worden.
De compressor wordt mechanisch aangedreven door een nok op de krukaswang. Smering van de compressor wordt verzorgd door lucht aan te zuigen uit het carter, waar al olie aanwezig is. Zonder deze druk zal er geen verneveling en inspuiting plaatsvinden.

In de praktijk kan dit een storinggevoelig onderdeel zijn m.b.t. lekkage en vervuiling met sludge. Sludge is een witte zeepachtige substantie die voor verstoppingen en dichtvriezing kan zorgen. Lekkage kan optreden bij de slang, maar let ook goed op bevestiging bij de klemmen.

Benzine-injector


De brandstof injector doseert de exacte hoeveelheid brandstof die nodig is per arbeidsslag en injecteert dit in de mengkamer.
De injector bestaat uit een naald die in rustpositie door een veer gesloten. Wordt er een spanning op de spoel gezet die om de injectornaald zit, dan zal de naald zich tegen de veerdruk in openen door een sterk magnetisch veld.

Drukregelaar en mengkamer

Hierboven afgebeeld de drukregelaar en mengkamer.
De drukregelaar bestaat uit een veerbelast membraan, welke de benzinedruk 2,5 Bar hoger afregelt als de druk van de luchtcompressor.
In dit onderdeel wordt de brandstof door de benzine injector ingespoten en zit de brandstof tussen benzine injector en luchtinjector.
Hier kan de brandstof zich mengen met lucht alvorens het door de luchtinjector in de cilinder wordt gespoten.



Uitleg



De benzinepomp verpompt de brandstof naar de drukregelaar.
Als de motor niet draait zal de druk afgeregeld worden op 2,5 Bar.
Als de motor draait, gaat de luchtcompressor een druk opbouwen van zo`n 5 Bar. In dit geval betekent het dat de benzinepomp een druk gaat opbouwen van zo`n 7,5 Bar.

De atmosferische druksensor (optioneel)



Luchtinjector ( direct injector)

De luchtinjector heeft als taak de door de benzine-injector ingespoten brandstof te vermengen met gecomprimeerde lucht en dit mengsel direct in de cilinder in te spuiten.



Door deze techniek is er een zeer goede verneveling, welke de volledige ontbranding in de cilinder ten goede komt. De manier van aansturen van deze injector is gelijk aan die van de benzine-injector.
Wel is het zo dat er ongeveer 1 milliseconde vertraging zit tussen aansturing, waarbij de benzine-injector als eerste aangestuurd wordt.
De injectornaald beweegt bij aansturen naar beneden, met als voordeel dat de naald door compressie en ontbrandingsdruk extra op de zitting gedrukt wordt.

In de praktijk zal deze injector met speciaal gereedschap (gede-)monteert moeten worden. Afdichting van de injector in de cilinderkop is zeer belangrijk en hiervoor is een teflon ring gemonteerd op de luchtinjector. Een andere benaming is carbon-dam ring en deze moet na te zijn los geweest worden vervangen. Ook hiervoor is speciaal gereedschap te gebruiken.

Oliepomp



De oliepomp is een magneetpomp die wordt aangestuurd door de ECU.
De ECU zorgt ervoor dat de motor precies de juiste hoeveelheid olie krijgt die nodig is voor de smering. De hoeveelheid olie voor de smering wordt nu aangepast op de belasting van de motor, en varieert tussen de 0,4 en 2,5%. Dit resulteert in een reductie van het olieverbruik van 30%.

De slag van het zuigertje is vast en verpompt 0,15ml. Olie. De frequentie is variabel.

Belangrijk bij onderhoud is het voorkomen van lucht in dit circuit.
Het ontluchten van het systeem is noodzakelijk en hiervoor kan een procedure gevolgd worden met en zonder diagnose-apparaat.

Benzinepomp



De elektrische benzinepomp voert de brandstof van de tank naar de injector. De druk wordt door een brandstofdrukregelaar afgeregeld.
De brandstofdruk wordt afgeregeld op een druk 2,5 bar hoger als de gecomprimeerde lucht, zodat de brandstof direct in de cilinder kan worden gespoten. De brandstofpomp zal 5 seconden gaan draaien als het contact wordt aangezet, zodat het systeem onder druk wordt gezet.

Bobine



De ECU regelt de ontsteking. Het gebruikt de toerentalsensor om het ontstekingspunt te bepalen (op basis van de ontbrekende nok op de snelheidssensor rotor wiel). Het berekent de ontstekingsvervroeging op basis van de lading, motortoerental, de motortemperatuur parameters, enz. Een verblijfstijd (spoel oplaadtijd) correctie wordt toegepast op basis van de accuspanning.

rest volgende post ..bericht te lang !

De accu (batterij)



Het systeem kan niet functioneren zonder de accu (batterij).
De minimale accuspanning die nodig is om de ECU te laten functioneren is 8,5 volt. De ECU heeft constante accuspanning informatie nodig om de componenten van een stuursignaal te voorzien.
De reactietijd van bijvoorbeeld een injector, is direct afhankelijk van de voedingsspanning. Een zwakke accu levert vertragingen op in het hele systeem.


Diagnosemogelijkheden

Om storingen kenbaar te maken en het storing zoeken te ver-gemakkelijken zijn er diagnosemogelijkheden ingebouwd.
De ECU van het injectiesysteem zal vanaf het moment dat het contact aangezet wordt een constante controle uitvoeren op de elektronische werking van de diverse componenten. Treedt er een fout op, zal het diagnoselampje op het dashboard gaan branden.

De bromfiets eigenaar kan voor diagnose gebruik maken van knippercodes met het diagnoselampje of kiezen voor uitlezen van de ECU met Orbital software. Dit laatste kan echter (tegenwoordig) alleen nog via de dealer.
Of men moet de software aanschaffen via het www, dit kan echter zéér prijzig uitpakken. Ofdat het de moeite waard is moet men uiteraard zelf beoordelen.
Voor Appie is er nog steeds aanbod maar voor Peug wordt het met de dag schaarser helaas.

Algemeen overzicht van het systeem