La mijlocul anilor 1980, lunga domnie a carburatorului începea să scadă odată cu apariția unei noi metode de alimentare. Sistemul de injecție electronică de combustibil (EFI), mult mai eficient și mai economic decât predecesorul său, a început să fie utilizat pe scară largă în producția de vehicule și predomină până în zilele noastre.

Era un sistem electronic integrat care măsura, adapta și controla cu precizie toate etapele injecției de combustibil în motor. Întregul proces a fost optimizat printr-o unitate electronică de control (ECU) care a primit date de la mai mulți senzori și a efectuat calcule matematice complexe pentru, printre altele, să mențină cel mai bun amestec aer/combustibil posibil, indiferent de factorii externi.

Motivul pentru popularizarea rapidă a injecției electronice s-a datorat mai multor motive:

În plus, principalul concurent al sistemului electronic a fost vechiul carburator, care a facilitat foarte mult adoptarea pe scară largă a injecției electronice.

Înainte de a pătrunde în complexul și fascinantul sistem electronic de injecție, trebuie să înțelegem cum funcționează sistemul carburat și injecția electronică, precum și principalele diferențe ale acestora.

Carburatoarele asigură controlul combustibilului prin mijloace dinamice, unde o diferență de presiune controlează debitul de combustibil împreună cu rotirea supapelor de control al debitului de aer. Relația dintre debitul de aer și debitul de combustibil este reglată în esență mecanic.

De-a lungul anilor au fost folosite diferite metode în încercarea de a oferi o modalitate de a compensa diferitele condiții de funcționare în sistemele cu carburator. Niciuna dintre aceste metode nu a fost la fel de eficientă ca injecția electronică.

În sistemul electronic de injecție carburatorul este eliminat. Reglarea debitului de aer continuă să fie efectuată folosind un fluture sau o supapă, totuși cantitatea de combustibil utilizată este controlată electronic de către sistem. Proporția de combustibil și aer furnizată motorului poate fi reglată independent.

EFI asigură livrarea amestecului combustibil/aer necesar pe baza informațiilor furnizate de diverși senzori, inclusiv senzorul de temperatură a aerului, senzorul de temperatură a motorului, senzorul de presiune al galeriei, senzorul de oxigen, senzorul de turație și senzorul de poziție a accelerației.

O unitate electronică de control (ECU) efectuează calculele necesare pentru a optimiza atât alimentarea cu combustibil, cât și sistemul de aprindere. EFI permite ca raportul aer/combustibil să fie reglat continuu în funcție de condițiile de funcționare (altitudine și temperatură) și cerințele motorului (deschiderea accelerației, pornirea la rece, pornirea la cald etc.).

Motoarele echipate cu injecție electronică oferă în general o putere și un cuplu mai mari decât o versiune cu carburator a acestuia. La carburatoare este dificil să se optimizeze puterea/cuplul în diferitele game de viteze de rotație, în timp ce sistemele EFI sunt capabile să se adapteze pe parcursul tuturor ciclurilor de operare.

În plus, injecția electronică poate compensa în același timp și alți factori pentru a menține performanța optimă. În mod normal, motoarele cu injecție produc aproximativ 5% până la 10% mai multă energie decât versiunea lor cu carburator.

Dacă inima unei mașini este motorul acesteia, putem spune că creierul său este unitatea de control al motorului (ECU). ECU optimizează performanța motorului luând decizii pe baza datelor colectate prin intermediul senzorilor care compun sistemul electronic de injecție. Această unitate centrală este responsabilă de îndeplinirea a patru funcții fundamentale pentru funcționarea vehiculului:

Înainte de a intra în detaliu asupra modului în care ECU își îndeplinește sarcinile, haideți să parcurgem calea urmată de o picătură de benzină care este pusă în mașina dvs. În rezervor, combustibilul este aspirat de o pompă electrică. Acest dispozitiv trimite benzina prin conducte rigide de combustibil la tubul distribuitor.

Un regulator de presiune de vid la capătul tubului distribuitor asigură că presiunea combustibilului din tub rămâne constantă în raport cu presiunea de admisie și trimite surplusul înapoi în rezervor. Imediat conectate la toate distribuitoarele sunt supapele de injecție, care rămân închise până când ECU decide să trimită combustibil la cilindri.

De obicei, supapele de injecție au două conexiuni. Unul este conectat la baterie printr-un releu de activare, iar celălalt este conectat la unitatea de control. Când ECU decide să trimită combustibil în camera de ardere, trimite un impuls electric către injector, care închide circuitul și asigură trecerea curentului electric către solenoid.

Magnetul din partea superioară a pistonului este atras de câmpul magnetic generat de curentul din solenoid, determinând deschiderea supapei. Odată la presiune mare în colector, deschiderea supapei trimite combustibil cu o viteză mare prin vârful de pulverizare al injectorului. Timpul în care supapa va fi deschisă și, în consecință, cantitatea de combustibil trimisă către cilindru, depinde de lățimea impulsului transmis de ECU.

Când apăsați pedala de accelerație, senzorul de poziție a clapetei de accelerație trimite un semnal către ECU. Senzorul de presiune al galeriei determină cât de mult aer intră în galeria de admisie și, de asemenea, transmite aceste informații către unitatea de control. ECU utilizează aceste informații pentru a decide cât de mult combustibil trebuie injectat în cilindri pentru a menține amestecul stoechiometric.

Calculatorul folosește în mod continuu verificarea poziției clapetei de accelerație pentru a măsura cantitatea de aer admisă în sistem pentru a regla impulsul electric trimis la supapele de injecție, asigurându-se că este introdusă cantitatea corespunzătoare de combustibil.

În plus, ECU folosește senzorul de oxigen pentru a afla cât de mult oxigen este prezent în evacuare. Conținutul de oxigen din gazele de evacuare oferă o indicație despre cât de bine arde amestecul. Între poziția clapetei de accelerație, presiunea din galerie și senzorii contorului de oxigen, computerul reglează fin pulsul pe care îl transmite supapelor de injecție.

Pentru a funcționa perfect, curentul electric destinat bujiilor trebuie să fie furnizat în puncte foarte precise din ciclul de funcționare al motorului. Scânteia, produsă prin bujie, este optimizată în raport cu poziția pistonului. Acest lucru permite motorului să preia o cantitate maximă de muncă de la gazele care se expun rezultate din ardere.

Pe baza datelor de la senzorul de poziție a cilindrului, cunoscut și sub denumirea de senzor de rotație și a celorlalți senzori menționați mai sus, ECU determină când să declanșeze bobina și, în consecință, bujiile. ECU primește în mod continuu informații de la senzorul RPM și le folosește pentru a optimiza aprinderea.

Este un sistem foarte complex, cu multe componente care lucrează împreună. De aceea am adus o mică diagramă simplificată cu toți membrii sistemului și pozițiile acestora în ciclul operațiunilor.

Cu toată complexitatea și geniul lor, sistemele electronice de injecție de combustibil sunt în mod inerent mai fiabile decât cele cu carburator. Acest lucru rezultă din capacitatea sa de a menține rapoarte optime aer/combustibil pe parcursul întregului ciclu de funcționare. Blocările neașteptate ale motorului, bujiile excesiv de uzate și alte probleme asociate cu amestecurile disproporționate sunt eliminate.

Carburatoarele tind să necesită mai multă întreținere și necesită ajustări constante. Motoarele echipate cu sistem electronic de injecție de combustibil rămân în permanență în acord perfect. Acest lucru nu numai că îmbunătățește fiabilitatea, dar reduce și cantitatea de întreținere de rutină necesară pentru o performanță satisfăcătoare.