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- 1. EMS Gasolina 1 Desarrollado por KIA Motors. Todos los derechos reservados.
- 2. 2EMS Gasolina 1 Alta potencia Bajo consumo de combustible Compacto y liviano Alta confiabilidad Bajo precio Contaminación reducida Bajo nivel de ruido y vibración Control Alta durabilidad Pasos para el Sistema de Control del Motor
- 3. 3EMS Gasolina 1 HC, O2, N2 HC N2 O2 HC N2 O2 H2O, CO2, N2 Principio de la Combustión
- 4. 4EMS Gasolina 1 Influencia de la Composición de la Mezcla λ = 1 la relación real de aire es igual a la relación estequiométrica λ < 1 mezcla rica (relación real de aire < relación estequiométrica) λ > 1 mezcla pobre (relación real de aire > relación estequiométrica) 10.000 litros de Aire Combustible 1kg Aire 14.7kg Mezcla de Gas 1.0 litro de combustible NOx N2+O2 Ideal-Estequiométrico Convertidor catalítico
- 5. 5EMS Gasolina 1 Control de la Mezcla Ideal-estequiométrico
- 6. 6EMS Gasolina 1 Unidad de Control ENTRADAS UNIDAD DE CONTROL SALIDAS Sensores para detectar las condiciones de operación del motor, tales como velocidad del motor, temperatura del refrigerante, etc Actuadores para controlar las condiciones de operación del motor, tales como velocidad del motor, temperatura del refrigerante, etc ECM Procesamiento de señales Control de actuadores
- 7. 7EMS Gasolina 1 Sub-secciones del Sistema de Control del Motor Sistema de Admisión de Aire Sistema de Control Electrónico Sistema de Alimentación de Combustible Sistema de Encendido Sistema de EscapeECU
- 8. 8EMS Gasolina 1 Sistema de Alimentación de Combustible
- 9. 9EMS Gasolina 1 Bomba de Combustible Filtro de combustible (requiere mantención periódica)
- 10. 10EMS Gasolina 1 Control de la Bomba de Combustible Interruptor de encendido Relé de control de la bomba de combustible Bosch / Siemens Conector de revisión de la bomba de combustible Dispositivo de corte automático de combustible (en caso de colisión) INT. IG (ON) INT. IG (ST) Relé de control MFI Melco
- 11. 11EMS Gasolina 1 Tubería de Alimentación y Regulador de Presión Al tanque de combustible Tornillo de ajuste Resorte Sello Línea de retorno Entrada Cuerpo de la válvula Diafragma Resorte de control 2.5 o 2.9 bar con vacío = 0 Presión de combustible Presión atmosférica Presión del múltiple de admisión 2.5 o 2.9 bar Bomba de combustible Filtro de combustible Tubería de combustible Regulador de presión de combustible Inyectores El sistema de combustible debe ser revisado por fugas visibles durante la mantención La manguera de vacío hacia el regulador de presión debe revisarse durante la mantención o en caso de problemas Vacío
- 12. 12EMS Gasolina 1 Alimentación de Combustible sin Retorno Riel plástico de combustibleRiel plástico de combustible Tubería de acero inoxidable de combustible Tubería de acero inoxidable de combustible SoportesSoportes
- 13. 13EMS Gasolina 1 Inyector de Combustible Precaución: Nunca debe aplicarse voltaje directamente desde la batería al inyector de baja resistencia. Esto puede producir daño al inyector debido al sobre calentamiento del solenoide. Flujo de pincel Cónico (Espiga) Cónico (4H) Doble flujo Multi- orificios Resistor del Solenoide Inyector de baja resistencia Inyector de alta resistencia +B +B
- 14. 14EMS Gasolina 1 Sistema de Admisión de Aire
- 15. 15EMS Gasolina 1 Cámara de admisión de aire Múltiple de admisión Tipo Integrado Sensor de posición del regulador (puede requerir ajuste en caso de problemas con la velocidad de ralentí) Puerto de señal de vacío Refrigerante Múltiple de admisión Cámara de admisión de aire Tipo Separado El cuerpo del estrangulador puede requerir limpieza en caso de problemas con la velocidad de ralentí Cámara de Aire y Múltiple de Admisión
- 16. 16EMS Gasolina 1 Sistema ISC Puede requerir ajuste básico en caso de problemas con la velocidad de ralentí
- 17. 17EMS gasolina 1 Sistema ETC (Control Eléctrico del estrangulador) Esquem a del sistema • 2 sensores TPS integrados • Posición mecánica predeterminada : 5˚ desde la posición totalmente cerrada 13˚ desde el eje vertical Sensor de posición Accionamiento del motor Retroalimentación de posición (TPS1,2) PCMAPS1,2 ETC Intención del conductor CAN Unidad de ESPSolicitud de reducción de torque • Válvula de control de estrangulador • Control de velocidad en ralentí • Control de TCS • Control de crucero 13 ˚ Potentiometer 0 50 100 0 50 100 Voltagedivisionratio(%). 10 5 10 90 α˚ 10 .5 50 5 0 TP1 TP2
- 18. 18EMS Gasolina 1 TPS1 TPS2 APS 1, 2 ABS ECM Motor del acelerador Válvula del estrangulador Conjunto del cuerpo de acelerador Motor ECM (Control TCS)Comunicación CAN Piñón conductor Diagrama de Bloque del ETC
- 19. 19EMS gasolina 1 Condición de activación y liberación Condición de activación = Y - Rpm del motor: RPM 800 ~ 1200 Superior con posición “D” - Velocidad del vehículo: 2KPH ~ 10KPH Superior - Acelerador presionado y señal del interruptor del freno en “ON” Modo a prueba de fallas - Reducción de rpm del motor y reducción de torque del motor Condición de liberación = O - la señal del interruptor del freno está en Off o Datos de APS cambiados. ógica del pedal inteligente
- 20. 20EMS Gasolina 1 Sistema de Admisión Variable
- 21. 21EMS Gasolina 1 Sistema de Admisión Variable Válvula de interferencia Válvula del Múltiple de Admisión Porción superior para los cilindros #1, #3 y #5 Porción inferior para los cilindros #2, #4 y #6 Las mangueras de vacío deben revisarse visualmente durante la mantención
- 22. 22EMS gasolina 1 Sistema de admisión variable (2 etapas, motor V6/V8) ● Cilindro N.º 1,3,5,7 ● Cilindro N.º 2,4,6,8 Recorrido corto (Solenoide OFF) Recorrido largo (Solenoide ON) Recorrido corto (Solenoide OFF) Recorrido largo (Solenoide ON) Motor Lambda Motor Tau
- 23. 23EMS gasolina 1 • Válvula de VIS Abierta (Carrera corta) : Ampliación del defecto de llenado de aire • Válvula de VIS Cerrada (Carrera larga) : Disminución de la pulsación de aire de admisión VIS 작동 구간 (NU 2.0 MPI) 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 rpm Torque(kg.m) CERRADA (Larga) ABIERTA (Corta) ABIERTA (Corta) LargaLarga CortaCorta Válvula de VIS Actuador del VIS Sistema de admisión variable (2 etapas, motor I4)
- 24. 24EMS Gasolina 1 Control CVVT * PMI : Punto Muerto Inferior * PMS: Punto Muerto Superior
- 25. 25EMS Gasolina 1 Carga parcial Baja velocidad/ Baja carga Baja velocidad/ Alta carga Alta velocidad/ Alta carga RPM del motor Carga Retardo Incremento de Potencia Avance Incremento de Torque Avance Consumo de combustible/ Emisiones Retardo Combustión estable Mapa del Sistema CVVT
- 26. 26EMS gasolina 1 Señal de CMP1 (Entrada de banco 1) Señal de CKP Señal de CKP Señal de CMP1 (Entrada de banco 1) Condición en ralentí - Admisión: Retraso máx. 6 dientes Condición de la prueba de calado - Admisión: 36 º Avanzado (6 dientes) Funcionamientos de CVVT
- 27. 27EMS gasolina 1 Avance TDCBDC BDC INEX ▶ Posición inicial: Retraso máx.Rueda dentadaRotor Pin de bloqueo CVVT DOBLE TDCBDC BDC INEX Retraso ▶ Posición inicial: Avance máx. Admisión Escape Resorte regulador
- 28. 28EMS gasolina 1 Rpm del motor Carga TDCBDC BDC INEX Retraso Bajo- Velocidad y carga medias Emisión, consumo de combustible ralentí: Retraso máx. de admisión, avance máximo de escape TDCBDC BDC INEX Velocidad baja, carga alta TDCBDC BDC INEX Medio - Velocidad alta, carga alta Rendimiento Funcionamientos de CVVT doble
- 29. 29EMS Gasolina 1 Control de Emisiones Circulo de Control Lambda
- 30. 30EMS Gasolina 1 Control de Emisiones El canister de carbón debe reemplazarse durante la mantención
- 31. 31EMS Gasolina 1 Control de duración de la inyección por el ECM La determinación de la amplitud de pulso de la inyección es en función a un proceso de tres etapas. Inyectores MAP/MAF Encendido IAT ECT TPS Sensor O2 Voltaje B+ Paso 1 Determina la duración básica de Inyección Paso 2 Corrige la Duración de la Inyección Determinada (Corrección de Duración Básica de Inyección) Corrección IAT Enriquecimiento para el Calentamiento Enriquecimiento después del Arranque Enriquecimiento para Potencia Corrección por Retroalimentación en la Relación Aire/Combustible Paso 3 Señal Final de Inyección Determinada (Corrección por Voltaje)
- 32. 32EMS Gasolina 1 Temperatura del aire de admisión 20°C Coeficientede corrección Coeficientede corrección 1 70°C Temperatura del refrigerante Aumento Corrección de Inyección de Combustible Retraso del tiempo Señal de inyección Inyector Actualmente Abierto Señal de inyección ON OFF Inyector Abierto Cerrado Corrección por voltaje de la Batería Coeficientede corrección 1 Volumen de aire de admisión/ Ángulo del acelerador Pequeño Grande Aumento Corrección de enriquecimiento para potencia
- 33. 33EMS Gasolina 1 Control de Arranque y Calentamiento Duración Básica de la Inyección durante el arranque Temperatura del refrigerante del motor Corrección por Temperatura del Aire de Admisión Corrección por Voltaje Duración Actual de la Inyección Duración de la Señal de Inyección de Combustible durante el arranque -50 –20 0 5 20 40 80 Temperatura del refrigerante (°C) DuracióndelaInyección (ms) Duración Básica de la Inyección MAF/MAP CKP Duración Corregida de la Inyección IAT, ECT, O2, TPS Duración Final de la Inyección Corrección por Voltaje
- 34. 34EMS Gasolina 1 Correcciones durante la Aceleración y Desaceleración Señal de ralentí OFF ON Señal CKP Señal de inyección 0V 12V Velocidaddelmotor (rpm) 2000 Temperatura del refrigerante (°C) -40 -20 0 20 40 60 80 Velocidad de reposición de combustible Velocidad de corte de combustible Volumen de Combustible Inyectado Grande Pequeño RPM del MotorBaja Alta Límite de rpm
- 35. 35EMS Gasolina 1 Modos y Sincronización de Inyección Inyección simultanea Inyección grupal Inyección secuencial 0° 180° 360° 540° 720° Carrera de Admisión Inyección Encendido Cilindro Nº 2 Cilindro Nº 4 Cilindro Nº 3 Cilindro Nº 1
- 36. 36EMS Gasolina 1 Revisión del Sistema de Encendido
- 37. 37EMS Gasolina 1 Componentes Principales Prescindiendo del tipo, los componentes principales son: IGT: Señal de Tiempo de Encendido IGF: Señal de Falla en el Encendido MAF / MAP CKP /CMP ECT TPS Interruptor IG ECM Igniter Bobina de encendido Distribuidor (si esta equipado) Bujías IGT IGF Sensor de detonación
- 38. 38EMS Gasolina 1 Control de Avance y Ángulo de Reposo Voltajegenerado(kV) 40 30 20 10 0 RPM Sin control de ángulo de reposo Con control de ángulo de reposo RPM Ángulodereposo (grados) 80 60 40 0 Corriente primaria Tiempo de encendido TDC Encendido IGT Ángulo de avance
- 39. 39EMS Gasolina 1 Estrategia de Avance de Chispa Tiempo de Encendido Inicial Posición del CMP Ángulo Básico de Avance de Encendido Velocidad del motor Carga del motor Ángulo de Corrección de Avance de Encendido Temperatura del Refrigerante Estabilización de RPM Detonación ECT / EGR / Altitud Velocidad del Motor Alta Pequeño Volum en de aire de adm isión por Revolución del M otor Alto Vacío del M últiple
- 40. 40EMS Gasolina 1 Ángulo Básico de Avance de Encendido Ángulobásicodeavance deencendido Velocidad del motor MásMenos A/C e interruptor de ralentí ON Ángulobásicode avancedeencendido Carga del motor MásMenos Avancecorrectivo -40 -20 0 20 40 60 80 Temperatura del refrigerante (°C) Tiempo Volumen de inyección Incremento Disminución Ángulo de Avance 0
- 41. 41EMS Gasolina 1 1-2 2-3 3-4 Patrón de Cambio de la Transmisión Avance de Encendido Alto Bajo 0 25 50 (rpm) A/C ON A/C OFF CorreccióndelÁnguloGrande deavanceoretardo Diferencia con la velocidad objetivo de ralentí Corrección de Sincronización Corrección de avance de encendido Relación de flujo EGR Alta Baja Menos Más Altitud Alta Baja Corrección de avance de encendidoMenos Más
- 42. 42EMS Gasolina 1 Corrección por sobrecalentamiento Avancecorrectivo Ángulode retardo Ángulode avance 0 40 60 80 100 120 Temperatura del refrigerante (°C) Interruptor de ralentí ON Interruptor de ralentí OFF Se produce la detonación del motor Retardo Avance Se detiene la detonación del motor Débil Fuerte Detonación del Motor 0 Ángulo de Retardo
- 43. 43EMS Gasolina 1 Control de Detonación
- 44. 44EMS gasolina 1 Beneficios del motor GDI Mejor rendimiento – relación de compresión más alta Menor consumo de combustible – relación de compresión más alta, relación de engranajes optimizada Menor emisión de gases – menor tiempo de calentamiento del convertidor catalítico MPI GDI Tiempo 18 seg.
- 45. 45EMS gasolina 1 de combustible de GDI - Descripción general Voltajedeseñal 4,8 4,5 V 0,2 0,5 0 Presión 20 Mpa Regulador de presión de combustible Sensor de presión del combustible [Datos característicos]
- 46. 46EMS Gasolina 1
Notas del editor
- Al controlar la cantidad de aire de admisión y las RPM del motor de forma precisa, el ETC se utiliza para establecer la conveniencia de conducción optimizada. Además, el ETC se utiliza para lograr un control más fácil de ESP/TCS, control de ralentí, etc. Además, se reduce el índice de aparición de fallas y se mejora la fiabilidad gracias a la simplificación del cableado y la menor cantidad de conectores. En el caso de que se produzca una falla del sistema, el modo a prueba de fallas es asegurado por un ángulo de abertura del estrangulador de 5 grados ( producido por fuerza del resorte del muelle interno). Además, resulta sencillo adoptar un sistema de control de crucero o tener disponible el control de tracción, lo cual, en el pasado, sólo podía hacerse por temporización del encendido o era necesario un submecanismo en el estrangulador. El sistema de ETC (Control Electrónico del Estrangulador) es un dispositivo de control electrónico del estrangulador que controla la válvula del mismo. El ETC consiste en un motor DC, cuerpo del estrangulador, sensor de posición del estrangulador y APS. Tanto APS como TPS tienen 2 sensores tales como APS1, APS2 y TPS1, TPS2. Cuando se detecta un problema en el sensor de APS, éste es sustituido por otro sensor de APS como una función a prueba de fallas. Si se detecta ETC, la posición del estrangulador se fija en un ángulo mecánico predeterminado que es 5˚ desde el ángulo totalmente cerrado o 13˚ desde el eje vertical. El motor Theta realiza la inicialización para aprender la posición del estrangulador cada vez que se desactiva la llave de encendido después de conducir.
- Como el estrangulador eléctrico no tiene conexión mecánica con el pedal del acelerador, la posición del acelerador es detectada por el sensor de posición del pedal del acelerador. La señal desde el APS es enviada al ECM, que a su vez envía una señal de salida al motor del estrangulador. El motor del estrangulador abre o cierra la válvula basado en esta señal. Para permitir un control preciso y seguro, la posición de la válvula de acelerador es detectada por el TPS y enviada de vuelta al ECM. Esto permite un control preciso y asegura un funcionamiento confiable. Con este sistema, las señales de demanda de reducción de torque desde otros sistemas pueden ser fácilmente satisfechas. Tampoco se requieren dispositivos adicionales para el control de ralentí. Sólo como referencia:
- Entender la lógica del pedal inteligente en esta diapositiva Antecedentes de la aplicación del pedal inteligente El vehículo puede arrancar rápidamente por error del conductor. Por ello, se puede generar una disputa con el cliente. Este sistema se aplica para evitar este problema y para la seguridad del cliente en la conducción. El concepto del funcionamiento se indica a continuación. Cuando APS y la señal del freno se activan simultáneamente, ignore la señal de APS mientras conduce. Consulte a continuación la condición de activación y la condición de liberación del pedal inteligente. Función Descripción Condición de activación Por encima de 800 ~ 1200 RPM (engranaje D) Velocidad del vehículo es superior a 2KPH ~ 10KPH Durante la activación del pedal del freno mientras se pisa el pedal de aceleración MODO A PRUEBA DE FALLAS Salida de motor límite a rpm casi en ralentí Condiciones de salida Cuando la señal de freno está desactivada Cuando se detecta movimiento del pedal del acelerador
- El sistema de admisión variable mejora la eficiencia volumétrica del motor. Dependiendo de la configuración actual este cambia el lado efectivo de la línea de admisión o el volumen de la cámara de admisión, o una combinación de estas dos posibilidades. El VIS es controlado por el ECM y suministra óptimo desempeño del motor bajo diferentes condiciones de operación, de acuerdo con las rpm y carga del motor. KIA tiene diferentes esquemas para el VIS aplicado, dependiendo del modelo del vehículo y del motor. El primer sistema mostrado aquí, opera en dos etapas. De baja a media velocidad del motor la válvula de inducción esta cerrada. Por lo tanto el aire de admisión toma el camino largo a través del múltiple de admisión. Debido a esta distancia de recorrido más larga el efecto de resonancia soporta el llenado del cilindro a baja velocidad del motor. Pero a alta velocidad del motor, la oscilación de la columna de aire puede ser muy baja y obstaculizar la admisión de aire, resultando en una baja eficiencia. Debido a esto la válvula de inducción se abre a altas velocidades, cambiando de esa manera el efecto de resonancia de tal manera que este asiste al llenado del cilindro a altas velocidades. Para información relevante de un motor específico referirse al Manual de Servicio
- El sistema mostrado aquí funciona en tres etapas: Baja, Media y Alta. A bajas rpm la válvula de interferencia y la válvula del múltiple están cerradas, mejorando la eficiencia volumétrica al prevenir la interferencia del cilindro a baja velocidad del motor. Con velocidad media del motor (alrededor de 3.000rpm, referirse al Manual de Servicio) la válvula de interferencia se abre, conectando los bancos derecho e izquierdo. Se crea un efecto de carga adicional por la influencia de la pulsación de presión causado por la admisión de los otros cilindros. A altas velocidades del motor se abre también la válvula del múltiple (alrededor de 5.000rpm, referirse al Manual de Servicio) para tener mayor cantidad de aire disponible y un largo menor de admisión disponible para conseguir un mejor llenado del cilindro. Para información relevante de un motor específico, referirse al Manual de Servicio.
- Esta versión del VIS ( Sistema de admisión variable) se utiliza para mejorar la eficacia volumétrica de rango de rpm de bajo a medio. Por debajo y por encima de una velocidad del motor determinada, la válvula de VIS se abre. En el rango del medio, la válvula se cierra si el ángulo del TPS está por encima de un valor específico y el aire de admisión es suministrado a cada banco de cilindros de manera individual aumentando la eficacia volumétrica, mejorando así el torque y las emisiones. Los criterios de funcionamiento que se aplican en el ejemplo son: entre 1400 ~ 3950 rpm y un valor de TPS por encima de 25%, la válvula se cierra, de lo contrario, se abre. Para conocer los criterios relevantes de motor específico, consulte el Manual de Servicio.
- El VIS de 2 etapas se aplica para aumentar la potencia del motor a alta velocidad y también el torque del motor. Se puede utilizar el múltiple de admisión de carrera larga o de carrera corta según la condición de funcionamiento. Cuando la velocidad del motor es baja, el aire de admisión fluye a través de la carrera corta permitiendo el rendimiento general del motor. Pero cuando la velocidad del motor es alta, la válvula de VIS se cierra y el aire de admisión puede seguir la carrera larga produciendo mayor eficacia de carga de aire. Por esa razón, puede aumentar la potencia máxima del motor.
- Esta carta muestra el tiempo de apertura y cierre de la admisión de acuerdo con las condiciones de velocidad y carga del motor. Junto con la ventaja de una mejor eficiencia, otro punto es reducción de emisiones es decir, reducción del NOx por un efecto EGR debido a la optimización del cruce de válvulas. Además, un mejorado consumo del combustible mediante la reducción de la perdida de bombeo debido al mayor cruce de válvulas a alta velocidad y uno menor en ralentí que produce combustión estable mediante un cruce de válvulas minimizado. Ventajas Principales: Mejor desempeño, Mejor torque a baja velocidad, Reducción de emisiones
- En el Sistema de Encendido controlado por computador, el motor esta provisto con características cercanas a la sincronización ideal de encendido. El ECM determina el tiempo de encendido basándose en las entradas de los sensores. La memoria interna del ECM contiene el tiempo óptimo de encendido para cada condición de funcionamiento del motor. Sin importar que el sistema de encendido este integrado y controlado por el sistema de control del motor, los componentes son de alguna forma independientes del sistema de inyección, aunque ellos compartan algunas señales de entrada. Aunque algunos sensores son usados exclusivamente por el sistema de encendido. Por lo tanto daremos una mirada al sistema de control del encendido de ahora en adelante. El sistema de encendido esta dividido en dos categorías básicas: el sistema de encendido del tipo con distribuidor y sin distribuidor (DLI). Todos los modelos recientes utilizan el sistema de encendido tipo DLI.
- Mejor rendimiento Estas mejoras del rendimiento son posibles inyectando combustible directamente en la cámara de combustión e instalando calor latente de vaporización para reducir la temperatura del aire de admisión. Menor temperatura del aire de admisión significa mayor densidad del aire y mejor eficacia de la carga para una mejor salida de torque en toda la banda de revoluciones, menos golpes y mayor rendimiento en baja velocidad. Inyección directa de combustible→ reducción de temperatura de aire de admisión debido a vaporización → mayor eficacia de carga → mejor comportamiento de golpes → mejor torque Menor consumo de combustibleCon respecto a la eficacia del combustible, la reducción de golpes significa que los ingenieros pudieran diseñar una relación de compresión mayor en consecuencia, lograr mayor eficacia de combustible de carga parcial. Además, se seleccionó una relación de engranajes optimizada para complementar la mejor eficacia de combustible del motor GDI. Durante del arranque del motor, la CPU de gestión inyecta combustible en los cilindros durante su ciclo de compresión para conducir el combustible cerca de la bujía de encendido y reducir la cantidad general de combustible consumido durante el arranque. Reducción de emisionesLa CPU del motor comienza la inyección dividida inmediatamente después del arranque del motor para aumentar rápidamente la temperatura del convertidor catalítico y reducir las emisiones de gases.
- Regulador de presión de combustibleDurante el funcionamiento del motor, la bomba de presión alta genera presión de combustible de acuerdo con la velocidad del motor y FPR regula la presión de 35 bar en ralentí a un máximo de 150 bar. Cuando FPR está defectuoso, se suministran 5 bar de presión de alimentación desde la bomba de presión baja a los inyectores. Sensor de presión de combustibleEl sensor de presión de combustible está instalado en el riel de combustible y su rango de presión máxima es 250 bar. Cuando el sensor está defectuoso, no se admite la alta presión, lo que significa que la válvula del regulador de presión está desactivada.
- El sistema MPI permite el diagnóstico con métodos estándar: lectura de códigos de diagnóstico de fallas, lectura de datos actuales y prueba de actuadores. Para más información del funcionamiento del Hi-Scan Pro, referirse a la sección relevante en herramientas y equipos. Existen funciones adicionales avanzadas, como la simulación de señales y el uso de la función de osciloscopio. Estas funciones avanzadas son parte de la información del nivel 2, que se considerará posteriormente.