domingo, 17 de mayo de 2009

Conoce tu Harley Inyeccion -su funcionamiento y cuando y porque remapear-

Seamos realistas, el futuro esta aki, Harley davidson ha mandado a los libros de historia los carburadores, que por otro lado tan buenos recuerdos nos traen y nos ha obligado a sumergirnos en las nuevas tecnologías para poder disfrutar de algo, de lo que por otro lado, solo esperamos que nos haga disfrutar como se hacia en los viejos tiempos...Gran paradoja… Tu decides.



En este documento, vamos a tratar de explicar los componentes y el funcionamiento de los sistemas ESPFI ofrecidas a partir de 2001 ,en las Softail , Touring y Dyna 2004-, Sportster 2007 y en todas las V-Rod.



    vamos a comenzar con algunos términos.

    ESPFI : conocido como un sistema de Velocidad / Densidad, Open Loop, sistema de inyección secuencial de combustible, que controla tanto el flujo de combustible, y de chispa. Vamos a explicar con más detalle estos tres términos.

    -Velocidad / Densidad En Módulo de Control Electrónico (ECM) supervisa la presión de la salida de gases, temperatura del aire, la posición del acelerador y las revoluciones del motor para gestionar la entrega de combustible.

    -Open Loop (ciclo abierto) el ECM, supervisa los sensores colocados en el lado de la admisión del motor y no controla el resultado final de combustión interna en los gases de escape (esto no es del todo correcto, puesto que a partir de 2007 sí lo hace)

    -Sistema de inyección secuencial de combustible - controla las boquillas del inyector situadas en la tobera de admisión, cerca de las válvulas y regulan, precisamente, los intervalos de tiempo de entrega de combustible para cada cilindro.

    ¿Esta todo claro? Perfecto, es importante tener claro estos conceptos. Pero no os preocupeis por que he seguido indicando en cada referencia su significado a lo largo del documento.

    Vamos a profundizar en los componentes que conforman el sistema, lo que hacen, dónde están, y lo que se denominan comúnmente.

    COMPONENTES DEL SISTEMA

    ECM - Módulo de Control Electrónico - A veces llamado “ECU”, o “Unidad de control electrónico”, es una pequeña caja que contiene un modulo microprocesador, o "el cerebro" del sistema, que recopila todas las señales de entrada de los sensores y toma decisiones basadas en los impulsos recibidos, y, a continuación, envía señales de salida para proporcionar combustible y chispa en el motor. . En las Softails , se encuentra bajo el asiento, en Dynas y Tourings en el panel lateral del chasis.



    CKP - Sensor de Posición del Cigüeñal - Este sensor envía señales de entrada a la ECM que indican las revoluciones del motor. El ECM también usa esta señal para determinar en que posición está el cilindro del motor en su carrera y así poder dar la orden de inyectar el combustible y producir la chispa en el momento deseado. Está situado en la parte frontal del motor. Es esa cosa de plastico negro con la que tropiezas cuando cambias tu filtro de aceite.




    MAP - Sensor de presión absoluta - Este sensor envía señales a la ECM reaccionando a la presión en la admision y la presión barométrica.La presion dada en la admisión refleja los cambios en la velocidad del motor y la carga a la que esta sometido. La presion barométrica refleja los cambios en la atmosfera causados por las condiciones climáticas o los cambios de altitud. El ECM utiliza los datos recibidos por este sensor para ayudar a calcular cuánto aire está entrando en el motor. Está situado en la tobera de admisión, en la parte superior, justo detrás del cuerpo del acelerador.




    IAT - temperatura del aire de admisión - Este sensor envia sus señales de entrada a la ECM, reaccionando a la temperatura del aire que entra al motor. Por ejemplo, el aire caliente contiene menos oxígeno que el aire fresco. El ECM utiliza los datos de este sensor para ayudar a calcular cuánto oxígeno hay en una cantidad de aire. Está situado en el modulo del acelerador (tras el filtro de aire).

    ET – Mide la temperatura del motor- Este sensor provee señales de entrada a la de ECM, reacciona a la temperatura del motor de la culata delantera . El ECM utiliza las señales de este sensor para determinar si el motor está en la temperatura de funcionamiento, o no. Encontraremos la sonda incrustada en la culata delantera, en el lado izquierdo.



    TP - sensor de posición - Este sensor provee señales de entrada a la de ECM, reacciona a la rotación del eje del acelerador, y la mariposa enviando la informacion de su apertura (total o parcial), cierre y la rapidez con la que se realiza. Este se encuentra en la parte trasera del acelerador , a la izquierda de la mariposa



    VSS – “Sensor de velocidad del vehículo” - Este sensor provee señales de entrada a la ECM para indicar si la moto está en movimiento o en parado. Se utiliza principalmente para ayudar al control de velocidad en vacío.

    BAS - controlador del ángulo- Este sensor está situado en el módulo de inyeccion y si la motocicleta se inclina más de 45º recibe una señal que envia a la ECM. Si la ECM recibe la señal durante más de un segundo el modulo entiende que ha habido una caida y se interrumpe de inmediato tanto la chispa como el aporte de combustible al motor.


    Sistema de detección de iones- Este sistema utiliza la tecnología de detección de iones para detectar la detonación o fallos de encendido del motor, tanto en el cilindro delantero como trasero mediante el control de la energía eléctrica en la bujía después de cada tiempo de chispa. Si un nivel anormal de la energía se detecta durante 2 o 3 explosiones, el ECM responde retardando la chispa en el cilindro que sea necesario o incluso eliminándola.

    Inyectores de combustible - Los inyectores de combustible no son más que las válvulas eléctricas que se abren y se cierran para entregar un rociado de alta presión de combustible directamente a la válvula de admisión. Estos son controlados por señales de salida de la ECM para abrir en un momento preciso. Si se necesita más combustible, el ECM da la señal al inyector para permanecer abierto durante más tiempo. El período de tiempo que trabaja el inyector es conocido como "pulso" y se mide en milisegundos. (1/1000 por segundo) estos se encuentran en la tobera de admisión , cerca de la culata de cada cilindro .




    Bomba eléctrica de combustible :Es una bomba hidráulica de alta presión cuyo motor eléctrico funciona a 12 voltios. Está ubicada en el depósito. Proporciona combustible a presión a los inyectores encargandose de que siempre esten con la presion adecuada para que el combustible esté siempre dispuesto para salir, esperando a la orden del ECM para abrir .



    Regulador de presión de combustible- También ubicado en el depósito de combustible, en el conjunto de la bomba. el regulador controla la presión del combustible de entre 3.86 y 4.35 kg/m2 devolviendo el exceso de combustible de la bomba de vuelta al tanque. El retorno también se encuentra en el tanque, por lo que solo veremos un latiguillo (el de alimentacion del motor) saliendo de el.



    IAC - control de aire de ralentí - Válvula eléctrica en la que a cada giro se le denomina " paso". Está controlado por las señales enviadas de apertura y cierre por la ECM , según sea necesario para tener suficiente aire en el momento del arranque y cuando el motor se encuentra sin acelerar. A más señales, mayor será la cantidad de aire que entra en el motor (mas paso) .Es de color negro y está situada justo encima del filtro del aire.



    Bien, ahora conocemos todos los elementos que intervienen en el sistema, vamos a comenzar. Veremos como se comportan a medida que arrancamos un motor, calentamos y funcionamos con normalidad. Y nos daremos cuenta de todo lo que un simple carburador es capaz de hacer...o casi...

    Como se mencionó anteriormente, el ECM es el cerebro del sistema ESPFI . Y, al igual que nuestro propio cerebro, tiene recuerdos y toma decisiones. El contenido de la memoria del ECM están localizadas en "tablas de consulta". Existen diferentes tipos de "tablas", lo que permitirá a la ECM tomar decisiones sobre la entrega de combustible y de chispa. Para la mayoría de nosotros, se hace referencia a éstos como "Mapas". Los mapas que mas o menos utiliza mas continuamente la ECM son el VE (Eficiencia volumétrica) AFR (relación aire / combustible) y el avance del encendido. Pero hay "otros". "

    Supongamos que el motor está frío, y que el boton de on/off esta en “off” y es llevado a la posición “on”. Lo primero que escucharemos es la bomba de inyección trabajando en el deposito de gasolina. Si te aproximas, podrás escuchar el control del aire de ralentí (IAC) colocando su "paso" . En ese momento, el ECM, ya sabe todo lo que necesita saber de todos los sensores. Pulsamos el botón de arranque, el motor empieza a mover el cigüeñal. El ECM recibe el rango de RPM, y manda rápidamente con la información contenida en el mapa de arranque la cantidad de combustible precisa, por lo que se provoca un aumento del ancho de pulso del inyector, permitiendo aún más combustible para el motor que arranca. Al mismo tiempo, le dice a la ECM que abra la IAC (starter electrónico), para que permita suficiente aire en el motor en el arranque y a pesar de la inactividad. (el acelerador esta cerrado). El motor comienza a funcionar.

    Nos movemos, y la ECU considera el aumento de RPM al movimiento del puño del acelerador, y cambia del mapa de enriquecimiento hasta el de calentamiento. Este mapa desaparecerá finalmente, cuando el motor llege hasta la temperatura de funcionamiento .

    Así que ahora, el motor está funcionando, y nos olvidamos de todo salvo de la carretera, gracias a la magia de la inyección no tenemos que preocuparnos jugando con el estrangulador de aire, como la gente que se tira un km o mas regulando este elemento mientras circula.

    Ahora que el motor está caliente, el ECU va a utilizar el VE, AFR, y los mapas del avance del encendido. ¿Qué regula el mapa VE (Eficiencia volumétrica) ? En realidad controla un porcentaje de la cantidad de aire que fluye a través del motor en funcionamiento, frente a su capacidad teórica. Así que ahora tenemos que utilizar algo de teoría:

    - Tomemos un Big Twin 88 funcionando a 5600 RPM con el acelerador totalmente abierto (WOT), lo que tendríamos seria un flujo de aire a traves del motor de capacidad teórica, o VE del 100%, circulando aprox . 4 m3/min . Cuando por el mismo motor fluya 3 m3/min en 5600 RPM y WOT, habría un VE de aproximadamente el 75%. Por el contrario, si el motor estuviera equipado con algunos elementos como un filtro de aire de alto rendimiento, como escapes,arboles de levas, etc, y fluyera más de 4m3/min a 5600 RPM y WOT, nos daria un VE de más del 100%. Esta es la razón por la que es necesario remapear al cambiar esos tubos, ese filtro, etcétera, puesto que el sistema no conoce esos cambios y sigue dando unos valores que no son reales.

    Existen mapas de VE y del avance del encendido para ambos cilindros delanteros y traseros Por lo tanto, cuando aceleramos, los mapas del VE mandan a la ECM la informacion de la cantidad de aire que fluye dentro del motor mientras a traves de la admisión e informan a los sensores MAP de la densidad del aire aproximada, por lo que el mapa AFR (relación aire / combustible) puede informar al ECM del aire combustible que debería ser necesario en ese instante Es a su vez, junto con todos los demás parámetros, cuando la información del avance del encendido indica a la ECM la antelacion necesaria para que la carga de combustible precisa sea expulsada en el momento adecuado.

    Vamos a hacerlo de nuevo, sólo para dejarlo claro a todo el mundo : Simplemente veamos como funciona con el motor en marcha, en condiciones optimas ocurre lo siguiente:

    El ECU (o ECM) está constantemente vigilando la posición del sensor del cigüeñal, la posición del acelerador y la temperatura del aire en la admisión, las RPM, y la presión en el colector de la admisión (MAP).

    2. El ECU relacciona los datos del VE utilizando la posición del acelerador y RPM, calculando asi el volumen de aire que debe estar pasando por el motor, en ese preciso momento .

    3. Al mismo tiempo que ocurre el punto # 2, la ECU echa un vistazo al IAT (indicador de la temperatura del aire). y al MAP (indicador de presión) y calcula la densidad del aire. Recuerdalo, es a traves de estos sensores con los que el ECU calcula cuánto oxígeno hay en el aire que entra al motor.

    1. Sensor de posición

    2. Sensor de presión absoluta

    3. Sensor de ángulo de posicion de la motocicleta

    4. Temperatura del aire de admisión

    5. Temperatura del motor

    6. Sensor de velocidad del vehículo

    7. Posición del cigüeñal

    8. Sistema de detección de iones

    9. control de aire de ralentí


    4. Ahora, armados con todos estos maravillosos conocimientos, el ECU, puede ir directamente a la tabla del AFR, sabiendo exactamente cuanto oxigeno está entrando en cada cilindro, e inyectar la correcta cantidad de combustible para alcanzar el AFR que ha sido programado (con un mapa) basado en la carga y la rpm del motor.

    5. No nos olvidemos los mapas del avance del encendido , como el ECU controla estos al mismo tiempo, y, por las mismas condiciones, la bobina envía la señal de sincronización a los cilindros delantero y trasero.

    A quedado tan claro como la mierda…, ¿verdad? Sólo una cosa más que mencionar, y acabo. (Por ahora) Lo último para hablar sobre el "Sistema de Gestión de Calor" incorporado en la Harley ESPFI.

    Este sistema se utiliza para controlar el exceso de calor, y opera en tres "fases".

    Fase 1, si la temperatura del motor ECM va por encima de 150ºC., mientras que la moto esta en movimiento, o parada, reducirá la velocidad de ralentí. La teoría dice que a menor inactividad habra un menor nº de chispas (explosiones), por lo que se producira menos calor.

    En la Fase 2, si el ECM detecta que la temperatura del motor sigue subiendo , tras la Fase 1, enriquece la mezcla teniendo asi un efecto refrigerante

    En la Fase 3, si el ECM ve que la temperatura sigue subiendo aún, y la moto NO está parada, actuara sobre los inyectores, no entregando combustible en cada admisión, sino escalonadamente. Lógicamente la limitación de la combustión producira menos calor. La Fase 3 sólo se activará cuando la moto NO esté parada. Estas 3 Fases pasan de una a otra sin pausa, y es posible que ni siquiera se aprecie.

    Esto es todo por ahora, espero que nadie se haya perdido o estancado, y tenga ahora un mejor conocimiento y mayor comprension de la Harley-Davidson Delphi ESPFI .

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