http://www.forocepos.com/vbulletin/showthread.php?93135-C%E1lculo-de-tiempo-de-

inyecci%F3n-y-de-angulo-de-encendido-Ecumaster-Ymods

Cálculo de tiempo de inyección y de ángulo de encendido.

Las centralitas y los módulos de control, utilizan estrategias de control de gestión de motor,

de forma igual que las ECUs de coches de calle .Hay ciertas diferencias y son debidas a su

propósito particular. En una centralita de un coche de calle, el que tiene que cumplir ciertas

normativas, el objetivo es el compromiso entre prestaciones, consumo y la contaminación.

Las centralitas las que nos interesan, la principal y más importante función, es proporcionar

máximas prestación del motor, los valores de par motor y potencia los más alto posibles.

La frase, “hay gasolina, hay chispa, entonces tiene que arrancar “define perfectamente la

labor que tiene que hacer una centralita. Controlar el tiempo de inyección y el momento

cuando tiene que saltar la chispa, para permitir funcionamiento de un motor. En caso de un

motor de carburación, las centralitas solo controlan la chispa. Para calcular los dos

parámetros, el tiempo de inyección y el ángulo de encendido se utilizan una cadena de

cálculos llamada algoritmos. Para el cálculo de combustible hay dos algoritmos más

comunes. El Alpha-N y el Speed-Density. Hay fabricantes de las centralitas que optan

también por utilizar los algoritmos que son mezclas de los dos antes mencionados o añaden

uno que es de su propio diseño.

SPEED DENSITY

Es el algoritmo de cálculo de tiempo de inyección más popular para los motores turbo

alimentados. También se puede utilizar para los motores atmosféricos. Se caracteriza, que la

carga del motor se establece gracias a valor de presión absoluta en el colector de admisión

mediante sensor de presión.

PW = INJ_CONST * VE (map, rpm) * MAP * AirDensit*Corrections +AccEnrich +

InjOpeningTime

ALPHA-N

El algoritmo utilizado en motores atmosféricos, donde la presión (depresión) en el colector

de admisión no está muy estabilizado. Se caracteriza, que la carga del motor se establece

según el ángulo de apertura de mariposa. No vale para los motores sobrealimentados.

Funcionamiento muy parecido a los sistemas de alimentación por carburadores.

PW=INJ_CONST*VE (tps,

rpm)*AirDensit*Corrections+AccEnrich+InjOpeningTime

ALPHA-N with MAP multiplicación

El algoritmo que reúne las características de algoritmos Speedy Density y Alpha-N. El valor

de carga de motor este determinado por el ángulo de apertura de mariposa, mientras el valor

de VE este multiplicada por el valor de presión absoluta en el colector de admisión. Se puede

utilizar en motores atmosféricos, como en motores sobrealimentados. Muy útil en los motores

con mariposas individuales (ITB).

PW = INJ_CONST * VE (tps, rpm) * MAP * AirDensity * Corrections + AccEnrich

+InjOpeningTime

PW (pulse width) ---el tiempo final de apertura del inyector.

INJ_CONST ----Es el valor constante, que determina el tiempo de apertura para que se crea

la mezcla estequiometria (lambda=1), para cilindrada del motor, presión a 100kPa,

temperatura del aire a 21ºC y VE 100%.

VE para Speed Density (map, rpm) ----Valor de eficiencia volumétrica tomada de la mapa

VE.

VE para ALPHA-N (tps, rpm) ----Valor de eficiencia volumétrica tomada de la mapa VE.

MAP (manifold absolute pressure) --- Presión tomada en el colector de admisión.

AirDensity ---- Porcentual diferencia de densidad de aire comparada con la densidad de aire

a temperatura 21ºC

AccEnrich (acceleration enrichment) ---- Enriquecimiento de la mezcla en fase de

aceleración.

Corrections ---- Correcciones de tiempo de inyección según diferentes condiciones de

funcionamiento del motor.

InjOpeningTime ---- Tiempo de apertura de inyector hasta el momento de inicio de

inyección de combustible (valor de retardo tomado de la mapa de calibración, INJECTORS

CAL.)

CORRECTIONS

Es el valor porcentual de corrección de dosis de la inyección de combustible.

Corrections = Baro * Warmup * ASE * EGO * KS * NITROUS

Baro (barometric correction) ---–Corrección barométrica, normalmente utilizada en

algoritmo Alpha-N,

Warmup (warmup enrichment) ----Valor de enriquecimiento de la mezcla en función de

la temperatura del motor, expresado en porcentajes (%).

ASE (Afterstart enrichment) ---- Valor de enriquecimiento de la mezcla en momento de

arranque del motor.

EGO (Exhaust gas oxgen sensor correction) ---- Valor de corrección según la lectura de la

sonda lambda.

KS (Knock Sensor Correction) ---- Valor de enriquecimiento de la mezcla en el momento

de aparición de la detonación.

NITROUS --- Valor de enriquecimiento de la mezcla en el momento de activación del

sistema NITRO.

Angulo de encendido

Angle = IGN (load, rpm) + CYLCorr (cyl) + IATCorr + CLTCorr + KSCorr +

IDLECorr +LCCorr + Nitro (load, rpm)

IGN (load, rpm) ---- Valor de ángulo de encendido tomad de la mapa de encendido

CYLCorr (cyl) --- Valor de corrección de ángulo de encendido en función de los cilindros

IATCorr –--- Valor de corrección de ángulo de encendido según la temperatura de aire

aspirado.

CLTCorr –---Valor de corrección de ángulo de encendido según la temperatura del motor.

KSCorr –--- Valor de corrección de ángulo de encendido según aparición de detonación.

IDLECorr-----Valor de corrección de ángulo de encendido según el controlador de ralentí

LCCorr –--- Valor de corrección de ángulo de encendido en función de control de salida

(Launch Control)

NITRO (load, rpm) ----Correcciones de ángulo de encendido tomadas de la mapa NITRO

(nitrous ignition mod.)

Gráficas para analizar en clase.

Control de sincronización del tiempo de inyección.

Este esquema muestra la lógica del control de la sincronización dentro del ECM. La

velocidad del motor, la cantidad del combustible (que relaciona a la carga), y la señal de

entrada de la temperatura del aceite hidráulico es recibida para el control de la sincronización.

La señal de la temperatura hidráulica determina cuando se debe activar el Modo Frío. Estas

señales de entrada combinadas determinan el comienzo de inyección de combustible.

El control de la sincronización proporciona la puesta a tiempo óptima para todas las

condiciones. Los beneficios de un control "instantáneo" de la sincronización es:

- Reducción de las partículas y menos emisiones

- Consumo menor de combustible mientras el rendimiento es mantenido

- Mayor vida útil del motor

- Mejor respuesta para las partidas en frío

El control de la cantidad del Combustible

Cuatro entradas controlan la cantidad del combustible:

1. Velocidad del motor

2. Presión actuación de inyección (hidráulico)

3. Posición del acelerador

4. Presión de múltiple

Estas señales son recibidas por una porción del gobernador electrónico del ECM. El

gobernador entonces manda la señal deseada a la inyección del combustible y el control de

la actuación de inyección. La cantidad del control lógico del combustible recibe también las

señales de la relación del combustible y control del momento de torsión.

Tres variables determinan la cantidad del combustible y el tiempo:

- El comienzo de inyección determinada por la puesta a punto del motor.

- La duración de inyección y presión de actuación (hidráulico) de inyección,

- Determina la cantidad del combustible que será inyectado.

Dos sensores de Velocidad/Tiempo se instalan: un primario y un secundario.

Los Sensores de Velocidad/ Tiempo tienen tres funciones en el sistema:

1. La medida de la velocidad del motor

2. La relación del orden de encendido del motor

3. La ubicación del cilíndro y el TDC

Los sensores de Velocidad/Tiempo, están montados en la caja frontal que contiene el

engranaje de sincronización, son de auto ajuste durante la instalación y no tienen espacio

libre con la rueda de la sincronización.

La cabeza se extiende antes de su instalación.

Con la acción de atornillar el sensor en la caja se empuja la cabeza en el cuerpo hasta que

esta topa la rueda de la sincronización.

Este contacto es sólo momentáneo mientras el motor comienza a realizar la primera RPM y

se produce el ajuste correcto.

El Sensor de Velocidad /Tiempo Primario (en lado derecho de motor) mide y gobierna la

velocidad de motor, además tiene el propósito de la identificación de los cilíndros y la

posición del cigüeñal.

El Sensor de Velocidad /Tiempo Secundario (el lado izquierdo de motor) permite la

operación continua si el sensor primario falla (respaldo). Una falla del sensor primario

causará que el ECM automáticamente asuma al sensor secundario. También, encenderá la

lámpara de chequeo de motor y almacenara el código de falla.

El ECM suministra 12.5 ± 1 Voltios a los Sensores de Velocidad/Tiempo Primario y

Secundario.

Los conectores A y B transmiten la alimentación común a ambos sensores. Los conectores C

transmiten las señales por separado de cada sensor al ECM para propósitos de identificación.

NOTA: Los Sensores de Velocidad/Tiempo tienen una alimentación particular. Los circuitos

de estos sensores no deben ser alterados en su alimentación.

La Rueda de la Sincronización es una parte integrante del engranaje de impulsión para la

bomba. Las marcas de la sincronización se usan para localizar la rueda en el diente correcto

de la posición al cigüeñal. Esta Rueda de sincronización es común para todos los motores

3408E/3412E.

Como previamente expresado, la Rueda de la Sincronización tiene una suma de 24 dientes.

23 dientes son grandes con espacios pequeños entre ellos (el tamaño del diente 80/20.)

El otro diente tiene el espacio y las dimensiones iguales (el tamaño del diente 50/50.) Esta

configuración es usada por el ECM para localizar TDC del cilindro N° 1.

Los sensores Velocidad/Tiempo se posicionan verticalmente sobre los dientes.

Los dientes y los sensores generan una señal de salida de Ancho de Pulso Modulado (PWM)

para el propósito de Sincronización y una señal salida de Frecuencia Modulada para la

medida de la velocidad.

El Sensor Secundario de Velocidad / Tiempo funciona al mismo tiempo que el sensor

Primario. El Sensor de Velocidad / Tiempo Secundario se usa cuando la señal del sensor

Primario se pierde o se distorsiona. Si el sensor Secundario se seleccione, continuará en uso

hasta que el motor se detenga y después arranque nuevamente. Entonces, el sensor primario

será seleccionado.

Una vez que el motor arranque, el ECM no cambiará del Sensor Secundario al Sensor

Primario. Esta característica previene la conmutación constante entre sensores si un defecto

intermitente ocurre.

El Sensor de Velocidad/Tiempo usa los dientes de la rueda de sincronización y determina:

- Punto Muerto Superior del cilindro N°1 (Cuando encuentra, los cilindros que identifica.)

- Velocidad del motor

La sucesión de señales mostradas en la segunda columna ( ciclo de trabajo) es analizada por

el ECM. En este punto, ningún combustible será inyectado hasta que ciertas condiciones se

reúnan. Los motores son semejantes al EUI, este motor no se fía de configuración de dientes

para prevenir la rotación inversa.

La bomba de lubricación y la bomba hidráulica no desarrollarán flujo durante la rotación

inversa, y no suministraran el combustible de la bomba al inyector. Por lo tanto, el motor no

puede arrancar en sentido inverso.

Durante el arranque, el sensor controla inicialmente los pulsos creados por los dientes que

pasan e identifica la sucesión como se muestra. Después que una rotación completa se realiza,

el control puede reconocer la ubicación de TDC del modelo como la ilustración superior.

Durante el arranque inicial, ningún combustible se inyecta hasta que:

La rueda de la sincronización haya completado una revolución completa.

El control identifique los TDC de todos cilindros.

Después que el sensor ha proporcionado las señales necesarias, el ECM está listo para el

comienzo de la inyección (sí la presión hidráulica está disponible para accionar los

inyectores.)

NOTA: Los puntos de referencia señalan las posiciones en la rueda de la sincronización que

el control mide como el punto de inyección y TDC.

Operación Normal

Durante la operación normal, el ECM puede determinar la sincronización del punto y la

referencia para cada uno de los cilindros. El punto de referencia es almacenado por el ECM

después que la calibración de tiempo se ha realizado.

La Sincronización de inyección se realiza conectando una sonda con una señal TDC al

conector del acceso de servicio en el Arnés de motor, y activando la secuencia de la

calibración con la herramienta de Servicio Caterpillar ET. El ECM eleva la velocidad del

motor a 800 r.p.m. (para optimizar la certeza de la medida), compara la verdadera ubicación

No. 1 en TDC al cilindro asumido N°1 ubicación de TDC, y corrige la desviación en la

EEPROM (Memoria Sólo de Lectura Programable y Borrable Eléctricamente.)

NOTA: El rango de la desviación de la calibración es limitado a ± 10 grados del eje cigüeñal.

Si el rango se excede, la desviación es puesta a cero (calibración insuficiente) y un mensaje

de diagnóstico se genera por la calibración.

El Sensor de la Calibración de la Sincronización (fonocaptor magnético) es instalado en el

cubre volante durante la calibración. El conector se localiza arriba del ECM.

(En algunas máquinas, en otras palabras D9R/D10R, el sensor se instala permanentemente.)

Usar la herramienta del servicio ET, la calibración de tiempo se realiza automáticamente para

ambos sensores cuando sé está en la pantalla apropiada.

La velocidad deseada del motor es puesta a 800 r.p.m. Este paso es realizado para evitar la

inestabilidad y asegura que ningún contragolpe se presente en los engranajes de la

distribución durante el proceso de la calibración.

Los Sensores de Velocidad/ Tiempo usan la rueda de sincronización para referencia de la

sincronización, la calibración de sincronización mejora la certeza de inyección de

combustible corrigiendo alguna tolerancia leve entre el eje cigüeñal, los engranajes de

distribución y la rueda de sincronización.

Durante la calibración, la desviación se almacena en la memoria del módulo de control

EEPROM (Memoria de sólo Lectura Eléctricamente Borrable y Programable). La distancia

de la desviación de la calibración es limitada a ± 10 grados del eje cigüeñal. Si la

sincronización esta fuera de rango, la calibración se aborta. El valor previo se retendrá y un

mensaje diagnóstico se apuntará.

La calibración de sincronización se realiza normalmente después los procedimientos

siguientes:

1. El reemplazo de ECM

2. El reemplazo del sensor velocidad/ Tiempo

3. El reemplazo de la rueda sincronización

Flujo de Corriente al Inyector

Esta ilustración muestra como la corriente aumenta inicialmente para crear la atracción en la

bobina del inyector y cerrar la válvula poppet. Después, por el rápido corte (pulso) de 105

Voltios ON-OFF , el flujo de la corriente se mantiene. La inyección finaliza cuando el

suministro de corriente se corta y la presión hidráulica disminuye. Por lo tanto, la presión de

combustible disminuye rápidamente en el inyector.

MOVIMIENTO DE LA VALVULA POPPET

Este esquema muestra el movimiento de la válvula poppet cuando el ECM energiza el

solenoide. La válvula poppet permite el paso de aceite hidráulico sobre el pistón

intensificador de inyector el cual mueve él embolo del inyector.

CARACTERISTICAS de RESPUESTA DURACION INYECCION y FIN DE

INYECCION

Aquí esta ilustrado gráficamente la sincronización de:

1. El ECM inicia la señal al inyector para el comienzo de la inyección.

2. El solenoide del inyector abre la válvula de poppet.

3. La proporción de la inyección aumenta.

LIMITES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE

• POTENCIA MAXIMA

• MAXIMO TORQUE

• RELACION DE COMBUSTIBLE

• LIMITACION MODO PARTIDA EN FRIO

• COMBUSTIBLE PARA LA PARTIDA

Así como en el motor MUI los límites mecánicos determinan la entrega del combustible

máximo durante la carga total, el momento de torsión y la aceleración, el sistema electrónico

HEUI tiene también los límites de protección del motor. Estos límites son:

- La potencia Máxima

- El Límite del Momento de torsión (Características de ascensión de momento de torsión)

- Control de la Relación de Combustible (el combustible se Limita hasta que la presión de

múltiple esté disponible)

- Modo Límite Frío (el combustible se Limita con el motor frío para el control del humo

blanco)

- Limitación del combustible para la partida (el combustible se Limita durante el arranque)

Una demora de aceleración existe durante el arranque del motor el cual sostiene la marcha

en baja en vacío por dos segundos hasta que la presión de aceite alcanza 140 kpa (20 psi.)

MODO FRIO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE

• CONTROL DE VELOCIDAD

• LIMITACION DEL COMBUSTIBLE

• SINCRONIZACION DE INYECCION

• PRESION DE ACTUACION DE INYECCION

MODOS FRIOS

El sistema de combustible HEUI esta diseñado para modificar la característica operacional

del motor durante la operación en frío. Esta modificación es hecha para proteger el ambiente,

y mejorar las características del motor.

REDUCCION DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE

• COMPENSACION AUTOMATICA POR ALTITUD

• COMPENSACION AUTOMATICA POR RESTRICCION DE FILTRO

• DISMINUCION DE POTENCIA POR ALERTA DE MOTOR

El sistema limita el combustible para cada condición, el sistema disminuye y contribuye en

la protección. Esta disminución de potencia se describe individualmente luego en la

presentación, aquí son resumidos:

- Compensación Automática por la Altitud (Disminución por altitud geografica) -

Compensación Automática del Filtro (Disminución por la restricción de filtro de aire sí esta

instalado) Disminución por Alerta de Motor (Disminución para la baja presión de aceite y

alta temperatura de refrigerante; no instalado en todas las aplicaciones)

- Si una pérdida de la señal del sensor de presión de múltiple ocurre, el ECM asume la presión

de múltiple a cero. Una disminución de la potencia será reducida aproximadamente 50 a 60%.

- Compensación de Temperatura del Combustible (Compensa hasta 5% para la pérdida del

poder causada por el combustible caliente)

http://motores-blog.blogspot.com/2013/09/motor-3408e-3412e-heui-sistema-de_22.html