Brandstofafstelling is een integraal onderdeel van moderne voertuigen die op benzinemotoren rijden. De Electrical Control Unit (ECU) gebruikt deze techniek om een goede lucht-brandstofverhouding in de motor te handhaven.
Door het lucht/brandstofmengsel te trimmen, wordt het motorvermogen gemaximaliseerd, het brandstofverbruik verhoogd en de uitlaatemissies verminderd. Het lijkt op alle fronten winnen. Dus, wat is deze brandstofafsnijding? We gaan bespreken wat het is en leggen de twee meest voorkomende soorten trimmen uit.
Alle benzinemotoren hebben een lucht/brandstofmengsel waarbij die lucht/brandstofverhouding 14,7:1 is. De brandstof heeft die hoeveelheid lucht nodig voor een goede verbranding.
Deze verhouding kan echter veranderen op basis van het soort lading dat de motor vervoert. De ECU regelt de brandstofafstelling om deze verhouding aan te passen aan de veranderingen in de belasting. Dit is een soort continu proces waarbij de ECU constant werkt om de perfecte verhouding te bereiken.
De ECU van een auto maakt gebruik van twee soorten brandstofafwerkingen om de brandstof/luchtbalans te handhaven. Aangezien dit een van de minst begrepen gebeurtenissen is in moderne voertuigmechanismen, gaan we de typen kort bespreken om eventuele verwarring weg te nemen.
Het ECU-systeem heeft verschillende onderdelen en sensoren voor het nauwkeurig meten van de verhouding. De sensoren die deze brandstoftrim direct bewaken zijn de zuurstofsensoren.
STFT is direct gekoppeld aan het zuurstofgehalte van de uitlaatstroom. Het gebeurt wanneer er veranderingen plaatsvinden in de hoeveelheid zuurstof.
Een zuurstofsensor stroomopwaarts van de katalysator is belast met het bewaken van deze uitlaatstroom en de signaalspanning van deze sensor is evenredig met het zuurstofgehalte van de stroom.
Elke verandering in de samenstelling van deze stroom zal de ECU ertoe brengen in te grijpen en de verhouding te corrigeren. Deze interventie kan meerdere keren in een seconde gebeuren wanneer de motor zonder enige hapering draait. Het wordt korte termijn brandstof trim genoemd omdat het trimmen vrijwel onmiddellijk binnen een fractie van tijd gebeurt.
Een signaalspanning van 0,45 duidt op een bijna ideaal lucht/brandstofmengsel. Alles hoger of lager dan dit betekent dat het mengsel rijk of arm is. De spanning varieert over het algemeen tussen 0,2 en 0,9 volt, maar de ECU past de verhouding aan wanneer deze afwijkt van de ideale waarde.
Wat doet de ECU? Het verandert de pulsbreedte van de injector om brandstof uit het mengsel toe te voegen of te verminderen. Dit proces van het aanpassen van de pulsbreedte als reactie op de spanningsverandering in de zuurstofstroom is brandstofbeperking.
Zuurstofsensoren kunnen alleen de toestand van het lucht/brandstofmengsel weergeven, of het arm of rijk is, niet de werkelijke verhouding, zoals lucht/brandstofverhoudingssensoren. Een lage signaalspanning op de sensoren duidt op een arm mengsel en vice versa. Sommige GM-voertuigen doen echter het tegenovergestelde, omdat ze een hoge signaalspanning hebben voor een arm mengsel en vice versa.
LTFT treedt op wanneer er een verstoring is in de lucht/brandstofverhouding in de stroomafwaartse katalysator. Zoals de naam al doet vermoeden, worden deze trims over lange intervallen gemeten door zuurstof.
De stroomafwaartse zuurstofsensoren houden toezicht op de efficiëntie van de katalysator en de ECU onderneemt actie om ervoor te zorgen dat de omvormer zijn maximale prestaties levert.
De ECU doet dit door de signaalspanning tussen de stroomafwaartse en stroomopwaartse zuurstofsensoren te vergelijken. Meer specifiek vergelijkt de ECU de veranderende patronen van de signaalspanning. De meest efficiënte waarde voor de omvormer wordt geschat op basis van de verschillen in de spanningsveranderende patronen.
Wanneer de motor soepel draait, verandert de signaalspanning van de stroomopwaartse sensor snel vanwege de constante veranderingen die plaatsvinden in de samenstelling van de uitlaatstroom. Aangezien het rendement van de katalysator rond de 75% schommelt, blijft de signaalspanning van de stroomafwaartse sensor vrij stabiel.
Om deze reden, wanneer er geen motorprobleem is dat de brandstofafstelling beïnvloedt, verwijzen de LTFT-waarden naar een gemiddelde, zodat de ECU dit niet constant hoeft te corrigeren. De ECU voert de LTFT's uit over een vaste tijdspanne.
De ideale brandstofafstellingswaarden zijn 0% als de motor zonder enig probleem draait.
De waarden van kortetermijnbrandstofafwerkingen moeten tussen 10% en min 10% liggen, ervan uitgaande dat de motor geen problemen heeft en op een constant toerental draait. Geef dezelfde motorcondities, de waarden van brandstofafwerkingen op lange termijn zouden ongeveer 0% moeten zijn.
In beide gevallen zullen veranderingen in het motortoerental hun waarden veranderen, maar de fluctuatiesnelheden zullen anders zijn. STFT-waarden zullen snel fluctueren, terwijl de LTFT-waarde terugkeert naar ongeveer 0% nadat de snelheid stabiel is geworden.
