Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései

Átírás

1 Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései Dr. Szabó József Zoltán Egyetemi docens Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Fszt. 29.

2 7./B. Előadás Nagynyomású közvetlen Benzinbefecskendezés Motronic - motorirányítás

3 Korszerű közvetlen befecskendezéses rendszerek

4 Bosch Motronic MED integrált motorirányító rendszer általános felépítése Forrás: Bosch 1 Aktív szenes benzingőztároló 2 Regeneráló szelep 3 Nagynyomású tápszivattyú (HDP-2 beépített mennyiség szabályzóval) 4 Szelepvezérlés-állító és érzékelő 5 Gyújtótekercs a beépített végfokkal és a gyújtógyertyával 6 Hőfilmes légtömegmérő beépített hőmérsékletszenzorral 7 Fojtószelepegység EGAS 8 Szívócsőnyomás érzékelő 9 Tüzelőanyag-nyomás érzékelő 10 Elosztócső (rail)

5 Példa a Bosch Motronic MED integrált motorirányító rendszer általános felépítésére Forrás: Bosch 11 Vezérműtengely vonatkoztatási jeladó 12 Szélessávú lambdaszonda 13 EGR szelep 14 Befecskendezőszelep 15 Kopogásszenzor 16 Motorhőmérséklet érzékelő 17 Motor-közeli (elő) katalizátor 18 Lambda-szonda (ugrásszonda) 19 Fordulatszám és vonatkoztatási jeladó 20 Elektronikus irányítóegység

6 Példa a Bosch Motronic MED integrált motorirányító rendszer általános felépítésére Forrás: Bosch 21 CAN csatlakozás 22 MIL lámpa 23 Diagnosztikai csatlakozó 24 Immobilizer vezérlőegység csatlakozás 25 Gázpedálállás érzékelő 26 Tüzelőanyag tartály 27 Elektromos tápszivattyú-egység 28 Kipufogógázhőmérséklet érlékelő 29 Főkatalizátor (NO X tároló és hármas hatású katalizátor) 30 NO X - szenzor (vagy lamda-szonda)

7 A tüzelőanyag-rendszer főbb szerkezeti elemei, azok felépítése és működése (HDP-2 szivattyúval szerelt rendszer) Forrás: Bosch 1 Tüzelőanyag-tartály 2 Elektromos szivattyú 3 Szűrő 4 Alacsony nyomású nyomásszabályzó 5 Lezárószelep (nincs minden változatban) 6 Egyhengeres nagynyomású szivattyú (HDP-2) 7 Mennyiségszabályzó szelep 8 Nyomáslengés-csillapító 9 Elosztó- és tárolócső 10 Nyomáshatároló szelep 11 Csőnyomás érzékelő 12 Nagynyomású befecskendezőszelepek

8 Hajtóanyag rendszer felépítése és működése (Volkswagen) 1,4 TSI

9 Az alacsony nyomású rendszer felépítése és működése (Volkswagen) Forrás: Volkswagen AG 1 Motronic irányítóegység 2 PWM jel I. 3 Benzinszivattyú irányítóegység 4 PWM jel II. 5 Elektromos tüzelőanyagszivattyú 6 Tartály 7 Szűrő, beépített nyomáshatárolóval 8 Nyomásérzékelő 9 Fedélzeti vezérlőegységtől

10 A nagynyomású rendszer főbb szerkezeti elemei és azok működése 1 Nagynyomású szivattyú (HDP-1) 2 Alacsony nyomású csatlakozó 3 Nagynyomású cső Forrás: Bosch 4 Tüzelőanyag elosztócső (rail) 5 Befecskendezőszelep 6 Nyomásérzékelő 7 Nyomásszabályzó

11 Közvetlen befecskendezésű FSI motor

12 Motormenedzsment - FSI vezérlés

13 FSI üzemmódok

14 Réteges töltésű üzemmód 1.

15 Réteges töltésű üzemmód 2.

16 Réteges keverékképzés Üzemmódok rétegezett töltésű

17 Homogén üzemmód 1.

18 Homogén üzemmód 2.

19 Üzemmódok - Homogénüzem teljes terhelés

20 Réteges keverék kialakulása

21 Homogén keverék

22 Kipufogó rendszer FSI

23 Közvetlen befecskendezésű TFSI motor

24 Nyomaték szabályzás 3 4 Nyomatákszabályzás = Motor-vezérlőegység 2 = Menetpedál jeladó 3 = Generátor progresszív töltéssel 4 = Szervkormány nyomáskapcsoló 5 = Üzemmód 6 = Fojtószelep nyitása (állítómotor) 7 = Gyújtási funkciók (Gyújtási időpont, prímer áram) 8 = Befecskendezési funkciók (nyomás, időpont, nyitási idő) 9 = Fordulatszám jel 10 = Menetsebesség szabályzása 11 = Klima-kompresszor

25 Nyomaték szabályzása Átváltás üzemmódok között = Fojtószelep állása 2 = Lambda érték 3 = Gázpedál állás Mercedes Benz C200CGI A rétegelt üzemmód határa kb /min vagy a motor terhelése. A rétegelt keverékképzés egy meghatározott fordulatszámtól az egyre csökkenő befecskendezési idő miatt nem lehetséges. A homogén üzemmódra történő átkapcsolás a motor következő üzemi ciklusában közvetlenül létrejön. 1. Mi a teljesen nyitott fojtószelep feladata? A motor szívási (veszteség) teljesítményének csökkentése. 2. Hogyan jön létre a motor nyomatéki szabályzása? Csak a befecskendezett mennyiség szabályzásával. 3. Mi határozza meg a rétegelt üzemmód határát? Kipufogógáz emissziós értékei, keverék gyújthatósága, a befecskendezés időtartama. 4. Mekkora a lambda-érték a rétegelt üzemmódban? Lambda 2 3 érték függően rendszertől

26 Példa: Működési áttekintés I. Vezérlőegység pl. Peugeot / Citroen CAN = CAN-Bus VAN = VAN-Bus 1 = Gázpedál-jeladó 2 = Lambda-szonda kilépő oldal 3 = Katalizátor 4 = Hőmérséklet jeladó kilépő oldal 5 = Előkatalizátor 6 = Lambda-szonda belépő oldal 7 = Hőmérséklet érzékelő belépő oldal 8 = Üzemanyag nyomásszabályzó (nagynyomású oldal) 9 = Nagynyomású szivattyú 10 = Kopogásérzékelő 11 = Kipufogógáz visszavezető mágnesszelep 12 = Tankszellőztető mágnesszelep 13 = Fojtószelep-egység állítómotorral 14 = Aktívszenes tároló 15 = Előtápszivattyú, szűrő, nyomásszabályzó (alacsony nyomású oldal) 16 = Üzemanyag tároló 17 = Beszívott levegő hőmérséklet érzékelő 18 = Szívócsőnyomás érzékelő 19 = Motorhőmérséklet érzékelő 20 = Gyújtógyertya

27 Működési áttekintés II. Vezérlőegység pl. Peugeot / Citroen... folytatás 21 = Gyújtótrafó egység (BBC) 22 = Befecskendező szelep 23 = Olajhőmérséklet érzékelő 24 = Fordulatszám jeladó 25 = Vezérműtengely állító mágnesszelep 26 = Vezérműtengely helyzet jeladó 27 = Üzemanyag nyomás érzékelő (nagynyomású oldal) 28 = Szervókormány nyomáskapcsoló 29 = Klima-nyomáskapcsoló 30 = Hűtőventillátor 31 = Szabályzóegység ABS/ESP 32 = Kupplungpedál kapcsoló 33 = Szekunder fékpedál kapcsoló 34 = Klíma-vezérlőegység 35 = Motor-vezérlőegység (CCM) 36 = Központi vezérlőegység (BSI) 37 = Műszerfal: fordulatszámmérő, MIL lámpa, motor hőmérséklet érzékelő 39 = Menetsebesség szabályzás 40 = Diagnosztikai csatlakozó 41 = Motor-segéd vezérlőegység

28 Levegő beszívó rendszer Levegő beszívó rendszer = Levegőelosztó 2 = Szívósortömítés 3 = Fojtószelep-egység 4 = Beszívott levegő hőm. érz. 5 = Szívócső-nyomás érz = Fékrásegítő nyomás érz. 7 = AGR 8 = AGR visszavezetés 9 = Kartelgáz 10 = Tankszellőztetés Mi a feladata a 6-os számmal jelölt érzékelőnek? Egy maghatározott nyomás növekedés elérésekor a vezérlőegység átkapcsol homogén üzemmódba. A szenzor mindig beépítésre kerül? Nem MB C200 CGI esetén egy vákuumszivattyút alkalmaznak.

29 1 Levegő beszívó rendszer Kompresszor C200CGI 1 = Meghajtótárcsa 2 = Nyomásoldal kiáramlás 3 = Szívóoldal 4 = Bypass Levegő beszívó rendszer 2 / feltöltés Hogyan jön létre a feltöltés szabályzás? Bypass szelep szabályzásával és levegő bevezető csappantyúval. Hogyan vezérli a levegő bevezető csappantyút? PWM jellel (100% max. feltöltőnyomás) Mire kell ügyelni a vizsgálatakor? A vizsgálat csak menet közben vagy teljesítmény padon végezhető el.

30 Nagynyomású befecskendezés 1 Nagynyomású szivattyú = Radialkolben- Pumpe PSA 2 = Radialkolben- Pumpe MB 3 = Niederdruckanschluß 4 = Hochdruckanschluß 5 = Serviceanschluß Mekkora az előtápnyomás mértéke? 3,5-4,5 bar Mekkora a befecskendezési nyomás? bar Mekkora a befecskendezési nyomás indításkor? 65 bar A szerviz csatlakozón mely értékek ellenőrizhetőek? Szállítási mennyiség Alacsony nyomású oldal Légtelenítés Nyomásfelépítés Javítható-e nagynyomású szivattyú? Nem

31 Nagynyomású befecskendezés = Rail C200CGI 2 = Rail PSA 3 = Nyomásjeladó 6 4 = Nyomásszabályzó 5 = Injektor 6 = Betéplálás 7 = Visszafolyás Rail-cső Mi a nyomásjeladó feladata? A rail-nyomás felügyelete melynek az értékét egy elektronikus jel formájában közli a vezérlőegységgel. Mi a nyomásszabályzó-szelep feladata? Beállítja az aktuális railnyomást. Hogyan vezérlik? PWM jel. Mi történik a meghibásodásakor? Hibafüggő: nincs vezérlés, rail nyomás = alacsony nyomás oder nyomáskorlátozó szelep nyit. Javíthatóak-e az alkotó elemei? Nem

32 Nagynyomású befecskendezés 165 Bar 130 Bar 100 Bar Álló motor Részterhelés Teljes terhelés Nyomásszabályzás Nyomás korlátozás a szivattyúszelepen keresztül 70 Bar Alapjárat Indítás HD - 80 bar 50 Bar Gyorsítás Átváltás vagy vészüzem nyitott szabályzási kör 10 Bar 4,5 Bar Vészüzem A nyomásszabályzó a nagynyomást az üzemi feltételekhez szabályozza. Indítás ND - 50 bar vészüzemben és 0 C alatt HDEV Siemens

33 Nagynyomású befecskendezés Befecskendező szelep 1. Mire kell az injektorok vizsgálatakor ügyelni? Feszültség (100V), áram (15A), nyomás kb.120 bar-ig a= Áramerősség (Ampere) b= Időtartam c= Előfeltőltési áram d= Előfeltöltéso fázis e= Vezérelt áram f = Vezérelt fázis g= Tartóáram h= Tartófázis i = Vezérlés vége j = Befecskendező szelep nyitási ideje 2. Mire kell a befecskendező szelep ügyelni be és kiépítésekor? Célszerszám, új tömítésekhez is speciális célszerszerszám, az injektor tisztán és szárazon kell beépíteni. 3. Egyéb különlegességek? Injektorok kódolása (Opel) = Teflon-tömítés 2= Tömítés és biztosító tárcsa 3= Biztosítás

34 Gyújtás 1 2 Gyújtás 1= Gyújtótrafó egység 2= Motorvezérlőegység 3= Fázis jeladó 4= Fordulatszám vonatkoztatási jeladó 4 3 5= Gyújtógyertya 5 1. Mely típusú gyújtógyertyák alkalmazhatók? Ha egyéb előírás nincs platina gyújtógyertyák. 2. Hogyan vizsgálható a gyújtó berendezés? Primer/szekunder gyújtási kép; ellenállás mérés; vezérlés; primeráram vizsgálata; feszültség ellátás.

35 Károsanyag kibocsátás csökkentése 1 AGR-szelep PSA = Kipufogógáz belépés 2= Kipufogógáz kilépésaustritt 3= Motor és potenciométer 4= Működtető egység 5= Szelep NW-Versteller für innere AGR MB C200CGI Kipufogógáz visszavezetés 1. Mi a feladata a kipufogógáz visszavezetésnek? A kipufogógázban lévő NOx tartalom csökkentése. 2. Mekkora a kipufogógáz visszavezetés mértéke? Max. 35% rétegelt üzemmódban. 3. A rendszer különlegessége? AGR-szelep egyenáramú motorral és potenciométerrel. 4. Hogyan valósul meg az AGR-szelep szabályzása? PWM jel Kitöltési tényező nagy = szelep zárva Kis kitöltési tényező = szelep nyitva 5. Hogyan lehet még a kipufogógáz visszavezetést megvalósítani? Vezérműtengely vezérlési idők szabályzásával.

36 Károsanyag kibocsátás csökkentése Kipufogó rendszer Peugeot Kipufogó rendszer = Gyűjtőcső 2 = Kipufogógáz visszavezetés csatlakozás 3 = Kipufogógáz hőmérséklet érzékelő (bemenet) 4 = Lambda-szonda (LSU) 5 = Hármas hatású katalizátor 6 = Kipufogógáz hőmérséklet érzékelő ( kimenet) 7 = DENOX-Katalizátor (tároló katalizátor) 8 = Lambda-szonda a katalizátor után (LSF b. PSA vagy NOx-Sensor DC) 1. Melyek lehetnek a rendszerek közötti különbségek? PSA a kat. utáni lambdaszonda LSF; DC NOx érzékelőt alkalmaz; Opel és AUDI NOx katalizátort nem alkalmaz.

37 1 = Rögzítő csavar 2 = Mérőcella 3 = Hőmérséklet érzékelő 4 = NOx-Katalizátor 4. Mely hőmérsékletet felügyel az érzékelő? 250 C 500 C NOx-tárolókatalizátor hőm. 650 C für szulfátlanítás Max. 760 C katalizátor védelem. Károsanyag kibocsátás csökkentése Kipufogógáz hőmérséklet érzékelő és beépítési helyzet C 200 CGI 1 2 Kipufogógáz hőmérséklet 1. Mi a feladata a kipufogógáz hőmérséklet érzékelőnek? Optimális működési tartományt biztosít a katalizátor megfelelő működéséhez és védi a túlzott igénybevételtől Mely üzemi tartományban kimondottan szükséges az érzékelő használata? Rétegelt üzemmód. 3. Hogyan vizsgálható? Hibakódtároló kiolvasás, elektromos vizsgálat, mért érték nem áll rendelkezésre.

38 Károsanyag kibocsátás csökkentése = LSU kat. előtt 2 = LSF kat. után 3 = Bypas cső 4 = Hőmérséklet érz = Bypas csappantyú 6 = kipufogó (hűtés) 7 = NOx-Kat 8 = NOx-érzékelő Kipufogó rendszer MB C 200 CGI 7 8 Öndiagnosztika C 200 CGI Szondák / hűtés 1. Mi a feladata a katalizátor előtt beépített lambda-szondának? Szabályzó lambda-szonda 2. Mi a feladata a katalizátor után beépített lambda-szondának? Diagnosztikai, ellenőrző lambda szonda. 3. Mi a feladata az NOx-érzékelőnek? NOx-katalizátor működés felügyelet; katalizátor lambda-szabályzási funkció. 4. Mi a feladata a bypas-szelepnek? Ha a NOx-katalizátor hőmérséklet nagyon gyorsan növekszik, a kipufogógáz a nagy kipufogó-csőn keresztül áramolva lehűl. 5. Hogyan vezérlik a szelepet? Bypas szelepen keresztül, ha nincs vezérlés a kipufogógáz a két csövön keresztül áramlik.

39 Mitsubishi - GDI Hochdruck- Kraftstoffpumpe senkrechter Ansaugkanal A függőleges szívócsatorna elősegíti az egyes hengerekbe áramló levegő intenzítását Befecskendezési nyomás max. 50 bar Nagynyomású befecskendezés az örvénylést okozó befecskendező szelepeken keresztül, kedvezőbb keverékképzés orros dugattyú a keverék gyújtógyertyához áramoltatásához Ellenirányú örvénylés Hochdruck- Verwirbelungs- Einspritzdüse Függőleges egyenes szívócsat. Nasen- / Muldenkolben Welche Art der Einspritzung wird verwendet? Sequentielle Hochdruckeinspritzung direkt in den Zylinder

40 Mitsubishi: üzemmódok GDI ÜZEMMÓD KEVERÉKKÉPZÉS TERHELÉS ÜZEMANYAG LEVEGŐ KEVERÉSI ARÁNY Compress-Lean vagy rétegelt Befecskendezés a sűrítési ütemben Alacsony terhelés : 1 Homogén Befecskendezés a szívó ütemben Közép vagy felső terhelés Sztöchometrikus Homogen-szegény Befecskendezés a szívó ütemben Közepes terhelés : 1 Homogen dús Befecskendezés a szívóütemben esetleg utóbefecskendezés/ motorfék Gyorsítás/nyitott lambda szabályzási kör/ katalizátor fűtése dús

41 Mitsubishi : üzemmódok GDI Sűrítés Befecskendezés a sűrítési ütemben ZZP Terjeszkedés Befecskendez és a terjeszkedési ütemben Kétlépcső égés hidegindításkor/katalizátor fűtésekor 1. Milyen előnyt kínál? Gyorsabb üzemi hőmérséklet elérése a katalizátornak Szívás Sűrítés ZZP Kétlépcsős égés nagy teljesítmény és gyorsítási igény esetén Szegény keverék Befecsk. Befecsk. 2. Milyen előnyt kínál? Alacsony kopogási Dús keverék hajlam, nagyobb nyomaték

42 Fordulatszám / vonatkoztatási jeladó 1.Állandó mágnes 2.Fordulatszám/vonatkoztatási jeladó 3.Rögzítés 4.Vasmag 5.Jeladó tekercs 6.Jeladó kerék A fordulatszám jeladó érzékeli a motor fordulatszámát. A főtengelyre erősített jeladókerék forgása a jeladóban váltakozó feszültséget indukál. Az indukált váltakozó feszültségből a motorvezérlőegység meghatározza a fordulatszámot. A jeladókerék fogainak felfutó oldala jelenti a pozitív impulzust a lefutó oldala pedig a negatív impulzust. A jeladókeréken 60-2 fog található mely foganként 3 főtengely elfordulást jelent. A foghiány a vonatkoztatási jelet jelenti a vezérlőegység számára mert ilyenkor nem indukálódik feszültség a jeladóban. A befecskendezési szinkronizálásához vezérműtengely jeladót alkalmaznak mely feladata az 1. henger gyújtási időpontjának észlelése. Munkaütemenként 1db jel keletkezik. A fordulatszám/vonatkoztatási jeladót ellenállás, jelalak, és tápfeszültség alapján vizsgálhatjuk.

43 Fázisszenzor (vezérműtengely jeladó) IS Félvezető elem B Mágneses indukció UH Hall feszültség d Félvezető elem vastagság A bütyköstengely (vezérműtengely) a főtengelyhez képest 1:2 áttételi aránnyal kap hajtást. Ennek helyzete határozza meg, hogy a felső holtpont felé haladó dugattyú a sűrítő vagy a kipufogó ütemben található. A vezérműtengelyen található fázisérzékelő (fázisadó) közli a szükséges információt a vezérlőegységgel. Ennek működése a Hall-effektuson alapul. A fázisadó oszcilloszkópos jelfelvétellel, valamint a tápfeszültség mérésével ellenőrizhető.

44 Fázisszenzor vezérmű tengely jeladó A bütyköstengely (vezérműtengely) a főtengelyhez képest 1:2 áttételi aránnyal kap hajtást. Ennek helyzete határozza meg, hogy a felső holtpont felé haladó dugattyú a sűrítő vagy a kipufogó ütemben található. A vezérműtengelyen található fázisérzékelő (fázisadó) közli a szükséges információt a vezérlőegységgel. Ennek működése a Hall-effektuson alapul. A fázisadó oszcilloszkópos jelfelvétellel, valamint a tápfeszültség mérésével ellenőrizhető.

45 Forrófilmes légtömeg mérő - HFM Hordozólap 2.Átárámlás érzékelő 3.Mérőcsatorna fedél 4.Hybrid-fedél 5.Hybrid kiértékelő áramkör 6.Csatlakozó 7.O-gyűrű Beszívott levegő hőmérséklet érzékelő 9.HFM 5 vezérlőegység oldali csatlakozás A forrófilmes légtömegmérő (HFM) egy termikus átáramlás mérő. Az érzékelő elem és a légtömegmérő ház két elem, melyet egymással két csavarral rögzítenek. Ha a gépjárműn légtömegmérőt kell cserélni azt csak a teljes egység cseréjével végezhető el. A légtömegmérő javítása és csak az érzékelő elem cseréje nem lehetséges. A csavarokat nem szabad oldani. A légtömegmérő érzékelő elem és a ház a gyárban egymáshoz kalibrált egységet képez. Ennek a hiányában túlfogyasztás, teljesítmény csökkenés, és károsanyag kibocsátás növekedés tapasztalható. Vizsgálata vezérlőegység diagnosztika vagy oszcilloszkópos jelfelvétel alapján.

46 Szívócső-nyomásérzékelő (MAP - szenzor) Ház a nyomásérzékelő csőcsonkkal 2.Bond-szálas csatlakozás 3.Fedél 4.Szenzor-lapka 5.Kerámia hordozó lap 6.Tömítés 7.NTC-elem A szívócső-nyomásérzékelő pneumatikus szempontból össze van kötve szívócsővel, ezen a módon a szívócsőben kialakuló abszolút nyomást méri. A szívónyomást egy referenciakamrában lévő vákuumhoz viszonyítva határozza meg, nem pedig a környezeti nyomáshoz képest. A szívónyomásból, a beszívott levegő hőmérsékletéből és a mért fordulatszámból kiszámítható a beszívott légtömeg értéke. A nyomásszenzor házában kiegészítésképpen egy beépített hőmérsékletérzékelő is helyet kaphat. A hőmérséklet-érzékelő nyitottan nyúlik be a légáramba, ezáltal a lehető leggyorsabban reagál a léghőmérséklet változásaira.

47 Szívócső-nyomásérzékelő jellemzői A 1: U ref B 3: Jel C A- Mérőcella 2: Test B- Erősítő C- Hőmérséklet kompenzálás Mérőnyomás nyúlásmérő elem membrán hordozó Referencia nyomás Kereámia hordozó

48 Jelfeszültség V Szívócső-nyomásérzékelő Kimeneti jel karakterisztika Abszolút nyomás kpa

49 Tankbaépített egység /elektromos tüzelőanyag-szivattyú (EKP) Tankbaépített egység Elektromos tüzelőanyag-szivattyú Az ELEKTROMOS TÜZELŐANYAG-SZIVATTYÚ (EKP) hozza létre az alacsony nyomású körben a tüzelőanyag nyomását. Míg az elektronikus befecskendező rendszerek kezdeti változatainál az elektromos tüzelőanyag-szivattyú kizárólag a tartályon kívül volt elhelyezve a tüzelőanyagvezetéken (in-line elrendezés), addig napjainkban túlnyomórészt tankbaépített változatokkal találkozunk (in-tank). Ebben az esetben a szivattyú egy úgynevezett tankbaépített egység része, amit tápmodul -nak is neveznek. Ez a szivattyú mellett következőkből áll: előszűrő, tüzelőanyagszűrő, nyomásszabályzó, szintjeladó, valamint egy belső kisebb tartály, ami a kanyarmenetek során biztosítja a folyamatos tüzelőanyagellátást. Ezt a kisebb tartályt egy sugárszivatytyú vagy az elektromos szivattyú különálló lépcsője látja el tüzelőanyaggal. A sugárszivattyú és a tüzelőanyagszűrő szintén a tankbaépített egység alkatrészei. A nyomásszabályozónak a tankmodulba való integrálása esetén már nincs szükség az elosztócsőre szerelt nyomásszabályozóra, ezáltal elmaradhat a visszafolyócső is. Ennél a megoldásnál a tüzelőanyag nyomása már nem függ a szívócsőnyomás értékétől. A nyomóoldalon lévő finomszűrőt szintén el lehet helyezni a tankbaépített egység részeként. A nyomást így a rendszer közvetlenül a tankban állítja be, ami az egész szabályzást egyszerűbbé teszi, csökkentve ugyanakkor a szénhidrogén emissziót is, mivel a tüzelőanyagnak nem kell átfolynia a forró motortéren, tehát elkerülhető annak felmelegedése. Régebbi rendszereknél a tüzelőanyag-szűrő nem része a tankbaépített egységnek, önálló komponensként vannak a tüzelőanyag-vezetékbe szerelve.

50 Gyújtóberendezés 1 3 Rúd gyújtótrafó integrált végfokkal 1. Gyújtótekercs 2. Végfok 3. Gyertya 2 A benzines motorokban a beszívott és összesűrített levegő üzemanyag keveréket időben vezérelt külső gyújtás gyújtja meg. A gyertya elektródáin képződött gyújtóív energiája először a gyertya közelében található keveréket gyújtja be, majd az égés következtében létrejövő lángfront fogja az égéstérben lévő keveréket begyújtani. Az induktív gyújtó berendezés biztosítja minden munkaütemben a keverék begyújtásához szükséges energiát. Az akkumulátor feszültségéből a gyújtóberendezés indukál a gyújtáshoz szükséges feszültséget KV-ot. A mai gépjárművekben alapvetően nyugvó gyújtáselosztást alkalmaznak a gyújtáskör a következő elemekből áll: Gyújtásvégfok, a gyújtótrafón vagy a motronic vezérlőegységben Gyújtótrafó mely lehet egyszikrás kétszikrás vagy rúd gyújtótrafó Gyújtógyertya

51 Planáris szélessávú lambdaszonda (LSU) Csatlakozó kábel 2.Érintkező-tartó 3.Tömítő csomag 4.Ház 5.Szenzorelem A szélessávú lambdaszondával a nagyon tág tartományban lehet megmérni a kipufogógáz oxigénkoncentrációját, amivel következtetni lehet az égéstérben kialakuló keverékösszetételre. (levegő-tüzelőanyag arány) A szélessávú lambdaszondák nem csak a = 1 sztöchiometrikus pontban, hanem akár a szegény ( > 1), vagy a dús ( < 1) tartományban is tudnak mérési eredményt szolgáltatni. Ez a szondatípus csak a Celsius fokos üzemi hőmérsékleten adnak használható jelet. Annak érdekében, hogy ezt a hőmérsékletet minél gyorsabban elérhessék, a szondában beépített fűtés található. A szonda legfontosabb alkotó eleme egy pumpálócella, amely az oxigéionok szállítását szolgálja. Amennyiben az U P pumpálófeszültséget rákapcsolják a pumpálócella platina elektródjaira, úgy az a diffúziós gáton keresztül ki- és be tudja szivattyúzni az oxigénionokat a diffúziós résbe. A vezérlőegységben lévő elektronikus kapcsolás szabályozza a pumpálócellára kapcsolt feszültség értékét, egy második, hagyományos elven működő lambdaszonda-cella jelére támaszkodva, amely arra törekszik, hogy a diffúziós résben folyamatosan = 1 körüli keverékösszetételt tartson fenn. szegény keverék esetén a pumpálócella kifelé szivattyúzza az oxigénatomokat (pozitív pumpálóáram). Dús összetételű kipufogógáz esetében a környező kipufogógázból juttat a pumpálócella oxigénatomokat a diffúziós résbe (negatív pumpálóáram). Amennyiben = 1, úgy nem kell oxigént szállítani. A pumpálóáram ekkor nulla. A pumpálóáram arányos a kipufogógáz oxigénkoncentrációjával, ezáltal (nemlineáris formában) fejezi ki a motorben kialakult légfelesleg-tényezőt.

52 Planáris szélessávú lambdaszonda (LSU)

53 Gázpedál-modul/Pedál-jeladó (PWG) 4V Output 1 2V 1V Output 2 0.5V released depressed Pedál helyzete

54 A Fojtószelepérzékelő Elektronikus fojtószelep Az elektronikus motorteljesítmény-vezérlés esetében a fojtószelep vezérlését egy elektronikus vezérlőegység látja el. A fojtószelep ebben az esetben egy hajtóművel és egy egyenáramú villanymotorral egyetlen egységet képez. Ezt fojtószelepegységnek nevezzük. A vezető kívánságának megfelelő fojtószelepnyitást a motorvezérlőegység a motor aktuális üzemállapotának (fordulatszám, motorhőmérséklet) megfelelően számítja ki, majd hozza létre a fojtószelep állítóművéhez szükséges vezérlőjeleket. visszajelzést ad a fojtószelep aktuális állásról, ezáltal válik lehetővé a fojtószelep kívánt helyzetének pontos betartása. A rendszer egy potenciométer segítségével állapítja meg a fojtószelep pontos helyzetét, amit analóg feszültségjel formájában kapunk meg. Ezt a jelet a rendszer többnyire csak mellék-terhelésjelként alkalmazza. Többletinformációt jelent ugyanakkor a dinamikai funkciókhoz, a terhelési tartományok meghatározásához (alapjárat, részterhelés, teljes terhelés), a fő terhelési jel zavara esetén pedig helyettesítő jelként szolgál. Amennyiben a fojtószelepszenzort terhelésérzékelésre használnák, úgy a pontossággal szembeni elvárások magasabbak. A nagyobb pontosságot a két potenciométerrel ellátott érzékelővel, valamint a pontosabb csapágyazással lehet elérni. A beszívott légtömeg értéke a fojtószelepszögből és a fordulatszámból számítható. A hőmérsékletfüggő légtömegérték-változást a rendszer a beszívott levegő hőmérsékletének függvényében tudja kompenzálni.

55 Elektronikus fojtószelep Szerkezeti felépítése

56 Gázpedál-modul/Pedál-jeladó (PWG) 1. Ház & rögzítés 2. Működtető tengely 3. Potenciométer (csúszóérintkezős) Pedál-jeladó Álló gázpedál-modul A gázpedál-modul illetve a pedál-jeladó a vezető nyomatékigényét érzékeli, tehát fő vezérlési paraméter a Motronic rendszer számára. Ezt a következőképpen ellenőrizheti: A KTS segítségével, a tápfeszültséget valamint a testoldalon Elvégezhet egy zajossági vizsgálatot

57 Elektronikus gázpedál (EGAS) Érzékelők Aktuátorok (végrehajtó elemek) Gázpedál-modul Motor-vezérlőegység Fojtószelep berendezés Az EGAS elektronikus motortöltet állító berendezés (alkotó elemei: fojtószelep-berendezés, gázpedálmodul és elektronikus vezérlőegység) a motor nyomatékát mindig a vezető pillanatnyi igényeinek, valamint a motor és a váltó paramétereinek megfelelően állítja be. Az EGAS alkalmazása azt jelenti, hogy a fojtószelep már nem mechnikusan kap vezérlést, hanem a gázpedál jelét a vezérlőegység dolgozza fel, majd közvetíti. Ezen a módon lehet például egy motor esetében akár több fojtószelep működését is könnyen összehangolni (pl. két hengersor alkalmazásánál). Egyszerűen megvalósítható a tempomat-funkció is. Az EGAS berendezés helyettesíti az alapjárati szabályzót illetve a fojtószelepállító motort. Az olyan biztonsági rendszerek, mint például az ESP, az EGAS segítségével könnyen és hatékonyan tudják elvégezni a nyomaték csökkentését, mégpedig anélkül, hogy ezáltal megnövekedne a motor károsanyag-kibocsátása.

58 EGAS érzékelő, jeladó Pedáljeladó modul C 200 CGI Gázpedál-jeladó Citroen C5 Gázpedál-jeladó Mi a feladata a gázpedál-jeladónak? Vezető szándék jelzése a vezérlőegységnek. (pl. gyorsítás) Mely érzékelőket alkalmazhatnak? Potenciométer, Hall-jeladó; a jeladó akár a motortérbe is beépítésre kerülhet. Hogyan diagnosztizálható? Jelfelvétel, öndiagnosztika, ELLENÁLLÁS MÉRÉS NEM ALKALMAZHATÓ. Milyen jelalak mérhetők? Két jelalak melyet a vezérlőegység folyamatosan elfogadhatóság szempontjából vizsgál (biztonság); alapjárati helyzet, kickdown felismerés.

59 Tankszellőztetés Tankszellőztető szelep (regeneráló szelep) 1 1. Tüzelőanyag-tartály 2. Szellőztető vezeték Aktívszenes tartály 4. Friss levegő 5. Regeneráló szelep 6. Csővezeték a szívócsőhöz 7. Fojtószelep Szívócső - A tüzelőanyaggőz visszatartó rendszer alkotó részei: aktívszenes tartály, amelyhez a tüzelőanyag-tartályból jövő csővezeték csatlakozik, valamint a regeneráló szelep, ami az aktívszenes tartály és a szívócső között található. Az aktív szén megköti a felületén a tartályból jövő gőzből a tüzelőanyagot és csak a levegőt engedi ki a környezetbe. Amennyiben a regeneráló szelep szabaddá teszi az aktívszenes tartály és a szívócső közötti összekötő vezetéket, úgy a szívócsőben kialakuló vákuum hatására friss levegő jut az aktivszenes tartályba. - A beszívott friss levegő magával ragadja a tartályban tárolt tüzelőanyagot, ami így bekerülhet az égési folyamatba(az aktívszenes tartály regenerálása). A rendszer vezérlése az egyébként befecskendezett benzinmennyiséget a regeneráló szelep által bevezetett mennyiséggel csökkenti. A regenerálás tehát ellenőrzött módon megy végbe, mivel a vezérlőegység a motor légfeleslegtényezőjén keresztül folyamaotsan figyelemmel követi a regenerálással bevezetett tüzelőanyagot. A regenerált gázmennyiséget a rendszer az aktuális munkaponttól függően vezérli, és a regeneráló szeleppel ez pontosan állítható. - Annak érdekében, hogy az aktívszenes szűrő képes legyen az elpárolgó tüzelőanyag felvételére, a regenerálásnak rendszeresen be kell következnie.

60 Kipufogógáz-visszavezetés (AGR) Motorvezérlés 2.Mágnesszelep 3.AGR szelep 4.HFM 1 4 A kipufogógáz-visszavezetés egy nagyon hatékony módszer a nitrogénoxid kibocsátás csökkentésére. A már elégett kipufogógáznak a belépő keverékhez való keverésével csökkenthető az égési csúcshőmérséklet. Ezzel az intézkedéssel a rendszer hatékonyan csökkenti a nagy mértékben hőmérsékletfüggő nitrogén-oxid kibocsátást. Az AGR segítségével azonos mennyiségű friss keverék bejutása mellett növelhető a teljes keverékmennyiség. Emiatt azonos nyomaték eléréséhez a motort kisebb mértékben kell fojtani. A következmény: kisebb tüzelőanyagfogyasztás. A motorvezérlőegység a motor munkapontjának megfelelően vezérli az elektromosan működtetett AGR szelepet, illetve beállítja annak pontos nyitási értékét. A rendszer ezen a beállított keresztmetszeten keresztül vesz ki egy részt a kipufogógázból, amit a bevezetett friss levegőhöz adagol. Így lehet beállítani a hengertöltet kipufogógáz-tartalmát. Az AGR rendszert a közvetlen befecskendezéses benzinmotoroknál is alkalmazzák, mint fogyasztáscsökkentő és NO x -csökkentő intézkedést. A megoldás abban az esetben gyakorlatilag megkerülhetetlen, mivel szegénykeverékes üzemmódban ezen a módon csökkenthető legegyszerűbben az NO x -kibocsátás (pl. dús homogénüzemmód alkalmazása az NO x -tárolókatalizátor regenerálása során). A megoldás a fogyasztásra is pozitív hatást gyakorol.

61 Pl. Siemens közvetlen befecskendezés Siemens VDO Automotive benzin közvetlen befecskendezés Rétegelt feltöltés, > 1 Homogén, = 1

62 Befecskendezési időpont Befecskendezés Rétegelt üzemmód Befecskendezés Homogén üzem: Befecskendezés a szivó- ütem kezdetekor Szegény keverékes üzemmód: Befecskendezés a sűrítés végén A motor terhelésének megfelelő szabályzását a befecskendezési idő változtatásával határozza meg a motorvezérlőegység, ilyenkor a fojtószelep teljesen nyitva van. Működés /min-ig és a részterhelési tartomány. Fogyasztás -, fojtási veszteség csökkenés és motor hatásfok növekedés érhető el. Szívócsőnyomás a levegő elosztóban mbar. Szegény keverékes rétegelt üzemmód az elsődleges üzemmód az üzemanyag megtakarítás miatt. A rétegelt üzemmód a keverék gyújthatósága miatt a a motor teljes üzemi tartomány feléig elérhető, utána átáll homogén üzemmódra.

63 Feltöltés szabályzó perdület csappantyú 1 = Perdületi csappantyú 2 = Állítómotor potencióméterrel 3 = Hengerfej Mercedes C200CGI Perdületi csappantyú 1. Mi a feladata a perdületi csappantyúnak? Az áramlás intenzításának megnövelése különösen a rétegelt üzemmódban. 2. Hogyan szabályozzák a csappantyút? PWM-jelalak. 3. A csappantyút csak rétegelt keverékkel üzemelő motorok esetében alkalmazzák? Nem, pl. Opel Vectra-nál is megtalálható. 4. Mi a feladata az előző esetben? Fogyasztás, károsanyag kibocsátás csökkentése és a menetdinamika javítása. 5. Melyek a diagnosztizálási lehetőségek? Öndiagnosztika (mért érték) Szemrevételezés (lerakódások) Vezérlésének ellenőrzése, elektromos vizsgálatok.

64 Szívócső levegőterelő-szelep (terelőlapát) és működtetése 1 Szívócső 2 Fojtószelep 3 Szívócső levegőterelőszelep 4 Elválasztó fal Forrás: Bosch 5 Szívószelep

65 A levegőterelő-szelep működtetése 1 Vákuummal működtetett állítóelem 2 Helyzetérzékelő potenciométer 3 Szívócső alsórész 4 Szívócső levegőterelő-szelep 5 Szívócső felsőrész 6 Vákuumtároló 7 Visszacsapó szelep Forrás: Volkswagen AG 8 Vákuumkapcsoló szelep

66 Füstgáz-visszavezető rendszer felépítés és működés 1 Motronic irányítóegység 2 Forrófilmes légnyelésmérő 3 EGR szelep és helyzetérzékelő potenciométer 4 Szívócső nyomásérzékelő 5 Fojtószelep-működtető egység Forrás: Volkswagen AG

67 Passat W8 motor ME G70/42 Légtömegmérő/Hőmérs. G28 Fordulatszám jeladó G62 Hűtőfolyadékhőmérséklet jeladó G83 Hűtőfoly.hőm. (hűtőből kilépö) G39 Lambda-szonda G108 Lambda-szonda 2 G130 Lambda-szonda, kat. után G131 Lambda-szonda 2 Kat. után G40/163/300/301 Hall jeladók G61/66/198/199 Kopogásérzékelő J338 Folytószelep egység G79/185 Gázpedál egység E45/227 Tempomat kapcsoló F/ F 47 Féklámpa/-pedál kapcsoló F36 Kupplungpedál kapcsoló G294 Nyomásérzékelő a fékerőnöveléshez G6 Üzemanyag szivattyú G186 Fojtószelep állító Befecskendező szelepek N30, 31, 32, 33,83, 84, 85, 86 Gyujtótekercsek N70, 127, 291, 292, 323, 324, 325, 326 Vezérműtengelyállító szelepek N 205, 208, 318, 319 N80 Aktívszén szűrő mágnesszelep N112 Szekunderlevegő szelep V101 Szekunderlevegő szivattyú J 271 Áramellátó relé V 36 Kiegészítő vízszivattyú F265 Termosztát fűtés Motorfelfüggesztés mágnesszelep Hűtőventillátor V192 Vákuumszivattyú a fékerőnövelőhöz SSP 67

68 Példa : Ford motorvezérlő rendszer