Sensori e usi EFI

Mar 29, 2023

I sistemi EFI richiedono grandi quantità di dati per fornire l'esperienza EFI che ci aspettiamo. Utilizziamo sensori elettrici per trasmettere le condizioni operative del motore all'ECU, che vengono poi utilizzate per i suoi calcoli. L'ECU confronta questi dati con tabelle definite dall'utente insieme a calcoli dietro le quinte per gestire correttamente il motore, la trasmissione o qualsiasi altro sottocomponente.

I sensori come la manovella e la camma possono essere a 12 V, 5 V o magnetici, mentre altri funzionano con un riferimento di 0-5 V o utilizzano un rapporto di resistenza con la terra come un termistore. I sistemi EFI possono utilizzare numerosi sensori per eseguire molte attività, inclusa l'acquisizione dei dati, ma questo articolo si concentrerà solo sui sensori richiesti. Comprendere come funziona ciascun sensore in un sistema EFI può aiutarci nella diagnosi e nella messa a punto. Di seguito sono riportati alcuni sensori comuni e i loro usi.

Il sensore della manovella, noto anche come sensore di posizione della manovella, è il sensore più importante nel sistema EFI. Un sensore di manovella nella sua forma più semplice fornisce semplicemente alla ECU un segnale di giri. Se non è presente alcun input di giri/min, l'ECU non genererà un output e il motore non funzionerà.

Un sensore di posizione dell'albero a camme non è fondamentale quanto un sensore della manovella in quanto molte applicazioni funzioneranno senza di esso a meno che non sia richiesto come ingresso ECU. Caratteristiche come il rifornimento sequenziale temporizzato, le accensioni "CNP" con bobina vicino alla candela e la fasatura dei singoli cilindri richiedono tutte un ingresso per il sensore della camma per il corretto funzionamento. Questo perché un ciclo completo di un motore a 4 tempi richiede due giri completi della manovella rendendo l'input della manovella insufficiente. Posizionare un sensore sulla camma è la posizione ideale per identificare un evento specifico come la corsa di compressione del cilindro n. 1, soddisfacendo così il requisito di un corretto ingresso della camma.

Un TPS è semplicemente un potenziometro con un tergicristallo scorrevole che emette una tensione relativa alla posizione di apertura della valvola a farfalla. L'identificazione della posizione del minimo è una funzione fondamentale del TPS poiché l'ECU aiuta a controllare il minimo utilizzando il trim della temporizzazione e la posizione IAC per raggiungere il regime del minimo target. Quando l'acceleratore viene premuto e non è più al minimo, queste funzionalità vengono disattivate.

Quando il TPS viene fatto avanzare oltre la posizione di minimo, l'ECU attiva il controllo dell'inseguitore dell'acceleratore dell'IAC. Ciò apre l'IAC in una specifica posizione di apertura, che è programmata per chiudersi a una velocità inferiore, portando il motore al minimo dopo la chiusura dell'acceleratore.

Il TPS viene utilizzato anche per l'arricchimento dell'acceleratore (rifornimento AE) e, in genere, quanto più velocemente viene spostato il TPS (tasso di variazione), maggiore è il flusso di carburante per coprire la transizione dell'acceleratore. Gli ingressi TPS vengono utilizzati anche per la funzione Clear Flood insieme ad alcuni parametri di controllo della trasmissione.

L'IAC è una perdita di vuoto controllata elettronicamente che viene utilizzata per controllare il numero di giri del motore nella posizione di minimo. Viene spesso definito sensore, ma in realtà è un attuatore poiché l'IAC riceve comandi dall'ECU.

La funzione principale è aumentare o limitare la perdita d'aria nel motore per raggiungere il regime minimo desiderato. Un'altra funzione è fornire aria aggiuntiva al motore durante l'avviamento per emulare l'apertura dell'acceleratore per un avvio rapido. Il numero di giri riscontrato dopo l'avvio è funzione di quanto è aperto l'IAC durante l'avviamento. La maggior parte delle variabili IAC si basano sul sensore della temperatura del liquido di raffreddamento con input anche dal TPS.

Come termistore, la valvola di resistenza rispetto a terra consente all'ECU di calcolare la temperatura del liquido di raffreddamento. La funzione principale è fornire la correzione del carburante in base alla temperatura del liquido di raffreddamento, soprattutto a freddo. Sebbene sia simile allo starter del carburatore che aumenta il rifornimento a freddo, un sistema EFI aggiungerà semplicemente il carburante aggiuntivo, senza bisogno di uno starter. Oltre a modificare le percentuali di carburante, possiamo anche compensare i tempi e altre variabili che dipendono dal liquido di raffreddamento.

Un altro sensore della famiglia dei termistori, lo IAT, viene utilizzato per misurare la temperatura dell'aria in ingresso. Questo sensore è più importante di quanto molti pensino, ma in modo sottile. Quando si sintonizza la densità di velocità, l'ECU utilizza la temperatura dell'aria per aiutare a calcolare un valore di densità dell'aria al fine di fornire una maggiore precisione di rifornimento durante la compensazione a circuito chiuso. Inoltre, lo IAT viene ampiamente utilizzato nelle applicazioni potenziate, fornendo modificatori di scintilla e di carburante per correzioni di messa a punto basate sulla temperatura dell'aria in ingresso.