Hoe Harley-Davidson EFI-brandstofinjectie werkt

Elektronische injectiesystemen maken al deel uit van ons leven op twee wielen. Ze zijn efficiënter omdat ze meer vermogen produceren met dezelfde hoeveelheid brandstof, ze vervuilen minder en zorgen ervoor dat de motor nauwkeuriger kan werken.
We gaan op de meest eenvoudige manier de basiswerking van deze steeds geavanceerdere systemen uitleggen.

Brandstof injecteren
Elektronische injectie of EFI (Electronic Fuel Injection) vervangt de carburateur in zijn rol om de motor te voorzien van de brandstof die nodig is voor zijn werking (in principe blijft de motor hetzelfde en zal hetzelfde brutovermogen ontwikkelen, alleen de manier van voeden verandert) .
In een EFI-systeem zijn er 3 fundamentele onderdelen: de besturingseenheid, de sensoren en de actuatoren.

Het schakelbord
Ook wel ECM of ECU (Electronic Control Unit) genoemd, is het brein van het systeem. Het is een kleine computer die zowel analoog (via spanning) als digitaal communiceert met de andere componenten via een soort 'internet' dat de motor heeft (voor meer details lees je dit andere artikel).

De functie van de regeleenheid is om te bepalen hoeveel brandstof en op welk moment precies in elke cilinder moet worden geïnjecteerd. Om dit te doen, analyseert het de informatie die afkomstig is van de verschillende sensoren (temperatuur, RPM, gasklepopening ...) en vergelijkt het met tabellen of kaarten die in zijn geheugen zijn geschreven. Na het berekenen van de hoeveelheid en het exacte moment, geeft het de opdracht de injectoren te openen, waardoor de benzine naar de cilinders kan. Het is ook verantwoordelijk om te beslissen wanneer de bougies moeten vonken en de ontsteking te regelen. Dit alles honderden keren per seconde.

Sensoren of ingangen
De sensoren zijn verantwoordelijk voor het verstrekken van alle informatie die de ECU nodig heeft om de omstandigheden te kennen waarin het voertuig (en zijn motor) aan het rollen is. De belangrijkste zijn:

• CKP (krukaspositie) of krukaspositiesensor:

De sensor, die zich in het carter van de motor bevindt, onderscheidt enkele groeven die in de krukas zijn bewerkt en bepaalt de rotatiesnelheid, waarbij de regeleenheid het motortoerental of het toerental aangeeft.

• CMP (Camshaft Position) of nokkenaspositiesensor.

Het geeft aan in welke fase de motor zich bevindt (inlaat, compressie, explosie of uitlaat) door enkele markeringen op de nokkenas af te lezen.

• MAP (Manifold Air Pressure) of inlaatvacuümsensor.

Meet de onderdruk in het inlaatspruitstuk en geeft de ECM de belasting van de motor en de lucht die de cilinders binnenkomt aan.

• ET (motortemperatuur) of motortemperatuursensor.

Deze sensor bevindt zich op de cilinderkop of cilinder en meldt de graden waarin de motor draait, waardoor de ECM weet of de motor koud of op bedrijfstemperatuur is.

• TPS (Throttle Position Sensor) of gasklepstandsensor.

Door deze input weet de regeleenheid hoe open de gashendel van de bestuurder is. Het bevindt zich meestal in de buurt van de inlaatvlinder.

• IAT (inlaatluchttemperatuur) of inlaatluchttemperatuursensor.

Het rapporteert de omgevingstemperatuur van de buitenlucht via de meter in de luchtinlaat.

• O2-sensor of Lambda-sonde.

Deze sensor bevindt zich in de uitlaat en geeft informatie over de kwaliteit van de verbranding, zodat de ECM in realtime kan zien of het mengsel enigszins "rijk" of "arm" is.

• Klopsensor of motor "klop" -sensor.

Het is een kleine "microfoon" die aan het motorblok is bevestigd en die de regeleenheid de mogelijkheid biedt om trillingen die worden gegenereerd door een slecht afgestelde vervroeging in realtime te onderscheiden, waardoor catastrofale gevolgen voor de interne componenten van deze motorfiets worden vermeden.

• Barosensor of barometrische sensor

Het geeft atmosferische druk en hoogteverschillen aan, het is niet langer nodig om de carburateur af te stellen als we van zeeniveau naar plateau gaan of als de atmosferische omstandigheden veranderen.

Deze sensor lijkt de laatste jaren te verdwijnen omdat de MAP-sensor deze functie ook vervult, net voor het starten van de motor.

De invoercyclus
Om al deze apparaten of ingangen samen te begrijpen, gaan we een voorbeeld geven:
We rollen een snelweg af met 90 km per uur. De ECM weet dat we op 2060 RPM gaan dankzij het signaal van de krukassensor. Het weet ook wanneer de zuiger van elke cilinder zich in het bovenste dode punt van de inlaat bevindt door het toerental te vergelijken met het signaal van de nokkenaspositiesensor.
De ECM weet ook dat we "vol gas" door de gasklepstandsensor rollen en dat we een kleine heuvel beklimmen door de gegevens van de MAP-sensor te controleren, zodat we de motorbelasting kennen. De motor is op bedrijfstemperatuur, wat wordt aangegeven door de spanning van de motortemperatuursonde.
Met deze gegevens verifieert de regeleenheid de atmosferische druk en luchttemperatuur en vergelijkt alle informatie met de tabellen op de kaarten, om te bepalen hoeveel benzine nodig is om op hetzelfde moment in de motor te injecteren en wanneer de vonk naar de bougie moet worden gestuurd. Alvorens het te berekenen, houdt het rekening met de informatie van de Lambda-sonde om zijn berekeningen bij te stellen.
Onthoud dat dit allemaal honderden keren per seconde op je motorfiets gebeurt terwijl je de zachte bries op je gezicht voelt en besluit nog wat meer gas te geven ...

Systeemuitgangen
Zodra de informatie van de verschillende sensoren is ontvangen, vergelijkt de besturingseenheid of ECM al deze gegevens met de gegevens die zijn opgeslagen in de tabellen of kaarten en na verwerking van de informatie geeft het opdrachten uit aan de verschillende regelapparatuur of uitgangen zodat de motor naar behoren werkt gewenst.
Dit zijn de belangrijkste resultaten van het systeem:

• IAC (Idle Air Control)

Het is de "stappenmotor" voor stationair draaien.

Het opent of sluit een luchtdoorgang in de inlaat zodat de motor op het geprogrammeerde toerental blijft. Daarom moet u uw tafel opnieuw programmeren om het aantal omwentelingen naar inactiviteit te verlagen.

• Injectoren

Ze leveren op het juiste moment de exacte hoeveelheid benzine aan elke cilinder.

Deze hoeveelheid wordt bepaald door de ECM en controleert deze door de tijd dat ze open blijven te verhogen of te verlagen.

• Bobine

De spoel produceert de vonk afzonderlijk voor elke cilinder op het exacte moment.

Op deze manier kunnen we zien dat de ECM naast het aansturen van de injectie ook automatisch de vervroeging en afstelling van de ontsteking verzorgt met behulp van de informatie van de sensoren.

• Actieve inlaat- en uitlaatsystemen

Deze kleppen openen en sluiten de luchtinlaat in het filter en de uitlaat in de uitlaat, ze worden gebruikt om te voldoen aan de emissievoorschriften.

Als ze zijn uitgeschakeld, moet u de ECM programmatisch 'vertellen'.

• TCA (Throttle Control Actuator)

De Throttle Control Motor is verantwoordelijk voor het openen van de inlaatgashendel op systemen met elektronische gashendel.

In dit geval werkt de gashendel als een "scalextric" -commando, dat een signaal naar de ECM stuurt, en deze is verantwoordelijk voor het openen of sluiten van de gashendel via de regelmotor.

Volledige controle
Hoewel het complex lijkt, is de waarheid dat het met de invoering van de nieuwe injectiecontrolesystemen mogelijk is om tegelijkertijd toegang te hebben tot het beheer van ontsteking, emissies, actief remmen en veiligheid ... allemaal zonder duplicatie van componenten en op een volledig transparante manier bij het uitvoeren van systeemdiagnostiek, waardoor het onderhoud wordt vereenvoudigd.

Met behulp van ABS-remsensoren kan de ECM (regeleenheid) bijvoorbeeld detecteren of er slip optreedt bij het accelereren en besluiten om een ​​tractiecontrolesysteem te activeren door simpelweg de TCA (gasklep) en Coil (het aanpassen van de ontsteking) uitgangen te wijzigen. , zonder dat er extra onderdelen nodig zijn.
Een ander voordeel dat al met sommige ECU's kan worden genoten, is de acceptatie van verschillende kaarten (Economic, Sports, City, Wet ...) en het gedrag van het voertuig onmiddellijk met een druk op de knop te veranderen, waarmee u een beter beheersbaar, minder vervuilend en leuker op de fiets.

Frank Burguera

#mecanicaharley