El dispositiu i principi de funcionament de la injecció de combustible multiport MPI

Els sistemes d'injecció de combustible a pressió han evolucionat des de dispositius mecànics senzills fins a sistemes distribuïts controlats electrònicament que dosifiquen de manera individual el combustible a cada cilindre del motor. L'abreviatura MPI (Multi Point Injection) s'utilitza per indicar el principi de subministrament de gasolina mitjançant injectors electromagnètics al col·lector d'admissió, el més a prop possible de l'exterior de la vàlvula d'admissió. Actualment, aquesta és la forma més comuna i massiva d'organitzar el subministrament d'energia dels motors de gasolina.

Què inclou el sistema

L'objectiu principal d'aquesta construcció era la dosificació precisa del subministrament cíclic de combustible, és a dir, el càlcul i el tall de la quantitat necessària de gasolina, en funció de la massa d'aire subministrada als cilindres i altres paràmetres importants del motor actuals. Això està garantit per la presència dels components principals:

• la bomba de combustible es troba normalment al dipòsit de gasolina;
• regulador de pressió i línia de combustible, pot ser simple o doble, amb drenatge de retorn de combustible;
• rampa amb injectors (injectors) controlats per impulsos elèctrics;
• unitat de control del motor (ECU), de fet, és un microordinador amb perifèrics avançats, memòria permanent, regravable i d'accés aleatori;
• nombrosos sensors que controlen els modes de funcionament del motor, la posició dels controls i altres sistemes del vehicle;
• actuadors i vàlvules;
• Complex de programari i maquinari per al control de l'encesa, totalment integrat a l'ECM.
• mitjans addicionals per reduir la toxicitat.

L'equipament es distribueix per l'interior del cotxe des del maleter fins al compartiment del motor, els nodes estan connectats per cablejat elèctric, busos de dades informàtics, línies de combustible, aire i buit.

Funcionament de les unitats individuals i dels equips en el seu conjunt

La gasolina es subministra des d'un dipòsit a pressió mitjançant una bomba elèctrica situada allí. El motor elèctric i la part de la bomba funcionen en l'entorn de la gasolina, també es refreden i es lubrifiquen amb ella. La seguretat contra incendis està assegurada per la manca d'oxigen necessari per a la ignició; una mescla amb aire enriquit amb gasolina no s'encén per una espurna elèctrica.

Després de la filtració en dues etapes, la gasolina entra al carril de combustible. La pressió en ella es manté estable amb l'ajuda d'un regulador integrat a la bomba o el carril. L'excés es retorna al dipòsit.

En el moment adequat, els electroimants dels injectors, fixats entre la rampa i el col·lector d'admissió, reben un senyal elèctric dels controladors de l'ECM per obrir-se. El combustible a pressió s'injecta realment a la vàlvula d'admissió, ruixant i evaporant simultàniament. Com que la caiguda de pressió a través de l'injector es manté estable, la quantitat de gasolina subministrada ve determinada pel temps d'obertura de la vàlvula de l'injector. El programa del controlador té en compte el canvi de buit al col·lector.

El temps d'obertura del broquet és un valor calculat a partir de les dades rebudes dels sensors:

• flux d'aire massiu o pressió absoluta múltiple;
• temperatura d'admissió del gas;
• grau d'obertura de l'accelerador;
• presència de signes de combustió detonant;
• temperatura del motor;
• freqüència de gir i fases de la posició del cigonyal i dels arbres de lleves;
• la presència d'oxigen als gasos d'escapament abans i després del convertidor catalític.

A més, l'ECM rep informació d'altres sistemes del vehicle a través del bus de dades, proporcionant resposta del motor en diverses situacions. El programa de blocs manté contínuament el model matemàtic de parell del motor. Totes les seves constants s'escriuen en mapes de modes multidimensionals.

A més del control d'injecció directa, el sistema proporciona el funcionament d'altres dispositius, bobines i bugies, ventilació del dipòsit, estabilització tèrmica i moltes altres funcions. L'ECM disposa de maquinari i programari per realitzar l'autodiagnòstic i proporcionar al conductor informació sobre l'aparició d'errors i mal funcionament.

Actualment, només s'utilitza la injecció individual en fases per a cada cilindre. Antigament, les injectores funcionaven simultàniament o per parelles, però això no optimitzava els processos del motor. Després de la introducció dels sensors de posició de l'arbre de lleves, cada cilindre va rebre un control independent i fins i tot un diagnòstic.

Característiques, avantatges i inconvenients

Podeu distingir MPI d'altres sistemes d'injecció per la presència de broquets individuals amb una rampa comuna dirigida al col·lector. La injecció d'un sol punt tenia un únic injector que ocupava el lloc del carburador i era semblant en aparença a aquest. La injecció directa a les cambres de combustió té broquets semblants a equips de gasoil amb una bomba d'alta pressió instal·lada al capçal del bloc. Encara que de vegades, per compensar les mancances de la injecció directa, es subministra amb una rampa de funcionament paral·lela per subministrar part del combustible al col·lector.

La necessitat d'organitzar una combustió més eficient en cilindres va portar al desenvolupament dels equips MPI. El combustible entra a la mescla el més a prop possible de la cambra de combustió, ruixa i s'evapora de manera efectiva. Això permet treballar amb les mescles més magres, assegurant l'eficiència.

El control informàtic precís de l'alimentació permet complir amb els estàndards de toxicitat cada vegada més grans. Al mateix temps, els costos de maquinari són relativament baixos, les màquines amb MPI són més barates de fabricar que amb sistemes d'injecció directa. Major i durabilitat, i les reparacions costen menys. Tot això explica el predomini aclaparador de l'MPI en els cotxes moderns, especialment les classes de pressupost.