Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései

Átírás

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

2 6. Előadás Elektronikus Benzinbefecskendezés KE-Jetronic L-Jetronic (L2-Jetronic) LH-Jetronic Mono-Jetronic

3 Elektronikus Befecskendező rendszerek fejlődése Bosch D-Jetronic ( ) : D- Druck levegőáram nyomás különbségéből veszi a jelet azaz ebből állapítja meg a motor által beszívott légtömeget. L-Jetronic ( ) : (L luft levegő mennyiség mérés ingaszerű szerkezettel.) L3-Jetronic ( ) : ez volt az első szerkezet, ahol az analóg villamos jelet felváltotta a digitális LH-Jetronic ( ) : - légmennyiség mérés hődrótos megoldása, gyakorlatilag már ezt is elektronikus úton oldják meg KE-Jetronic ( ) : : gyakorlatilag elektronikusan rezgették a szerkezetet a tolattyúk beragadásának kiküszöbölésére, a mechanika hasonló, elektronikus a vezérlés is Mono-Jetronic ( ) : a mono arra utal, hogy egy polasztó szolgál ki minden hengert nem biztos, hogy minden henger egyforma mennyiséget kap

4 A berendezés három együttműködő rendszerből áll: a tüzelőanyag-, a levegő- és az elektronikus rendszerből Elektronikus vezérlésű benzinbefecskendezés D-Jetronic rendszer szakaszosan működő rendszer. A motor tüzelőanyag-szükséglete szempontjából fontos információkat érzékelőkkel jelekké alakítja át A D-Jetronic ezeket a jeleket feldolgozza, majd meghatározza a befecskendező szelep nyitási idejét alapjellemzője a motor szívócső depressziója. A D betű a depresszióra utal (a német Differenz a Pd depresszióra vonatkozó különbséget jelenti

5

6 A tüzelőanyag -rendszer A 2 villamos tüzelőanyag-szivattyú a benzint a 3 finomszűrőn keresztül a hengerszámmal azonos számú 4 villamos befecskendező-szelephez nyomja. Ugyanebbe a tüzelőanyag körbe csatlakozik az 5 tüzelőanyagnyomásszabályozó amely a nyomást kb. 200 kpa értéken tartja és a 6 villamos indítószelep. A tüzelőanyag szivattyú görgőcellás. Állandó gerjesztésű villamos motor hajtja, amelynek forgórészét benzin veszi körül. Kialakítása a hasonló a K- Jetronichoz. A szivattyú 60%-kal több benzint szállít, mint amit a legnagyobb fordulatszám és terhelés esetén a motor igényel. A felesleges mennyiség, az - 5 nyomás szabalyozó szelepen át jut vissza a tüzelőanyag-tartályba

7 Elektromágneses befecskendezőszelep A tüzelőanyagot elektromágneses befecskendező szelepen keresztül a szívó- szelep elé fecskendezik. A szelepnél mérhető feszültség 3 V, mivel a kis induktivitású tekercs, rövid meghúzási ideje így érhető el. A szelep nyitási lökete 0,15 ± 0,05 mm, az átáramló benzinmennyiséget a nyitás ideje szabja meg. típustól függően 200 kpa nyomáson a szállítás cm 3 /min. A szelepek teflonbevonatúak a kokszosodás elkerülése miatt.

8 Tüzelőanyag-nyomásszabályozó működése 1 tüzelőanyag-bevezetés; 2 visszafolyás a tüzelőanyagtartályba; 3 szeleptartó; 4 membrán; 5 rugó; 6 nyomás-beállitó csavar; 7 szelep; 8 rugótáiyér A tüzelőanyag-nyomásszabályozó gépjárműtípustól függően a benzint a hálózatban kpa nyomáson tartja. A rugóerő és ezzel a hálózati nyomás beállítható.

9 Az elektronikus rendszer Az elektronikus egység analóg elektromos jeleket kap a: Szívócső gyűjtőcsonk abszolút nyomásáról (a 11 szívócső depresszió-érzékelőtől); a motor fordulatszámáról (a 18 gyújtáselosztótól); a beszívott levegő hőmérsékletéről (a 7 hőmérséklet-érzékelőtől); a hűtőfolyadék és a motor hőmérsékletéről (12, 13 érzékelőtől); a pillangószelep helyzetéről és mozgásáról (a 10 pillangószelepkapcsolótól); a motor indítási folyamatáról; a befecskendezés időpontjáról. Ezeket a jeleket az elektronikus vezérlőkészülék feldolgozza és megadja a befecskendező szelep nyitási idejét, tehát a befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét. A befecskendezési időt elsősorban két tényező határozza meg, a többi érzékelő ezt az időt csak megfelelően korrigálja. A két tényező: A motor terhelési jellemzője (a 11 nyomásérzékelő); a motor fordulatszáma (a 18 gyújtáselosztó megszakítója).

10 A KE-Jetronic benzinbefecskendező rendszer A KE-Jetronic olyan benzinbefecskendező rendszer, amely a K-Jetronic mechanikus-hidraulikus vezérlésű alapfunkcióival és elektronikusan vezérelt, illetve szabályozott egyéb funkciókkal rendelkezik. A szenzorok által érzékelt üzemi adatokat a jobb keverékképzés céljára az elektronikus vezérlőegység dolgozza fel.

11 Üzemanyag-ellátás Az elektromos szivattyú az üzemanyagot a tartályból a nyomástárolón, valamint a szűrőn keresztül az üzemanyag-elosztóba szállítja. Az üzemanyag-rendszer nyomását a nyomásszabályozó tartja állandó értéken. Az üzemanyag az üzemanyag-elosztóból a befecskendező szelepekhez kerül.

12 A KE-Jetronic rendszer felépítése

13 Az elektrohidraulikus nyomásszabályzó 1 Beáramlás rendszernyomáson 2 Fúvóka 3 Szeleplap 4 Kiáramlás alsókamra nyomáson 5 Mágnes pólus 6 Tekercs 7 Állandó mágnes indukcióvonala 8 Állandó mágnes 9 Beállító csavar 10 Az elektromágnes indukcióvonala 11 Billegő vasmag L 1, L 2, L3, L4..Légrések

14 Az üzemi adatok érzékelése a gyújtástól (motorfordulatszám), a hőmérséklet-érzékelőtől (motorhőmérséklet), a torlótárcsa-potenciométertől (beszívott levegőmennyiség), a fojtásszelep kapcsolótól (alapjárat és tolóüzem, teljes terhelés) az önindító-kapcsolótól, a lambda-szondától, a nyomásérzékelőtől és más szenzoroktól származó adatok, jelek, feldolgozás és kiértékelés céljából továbbjutnak a vezérlőegységbe.

15 Az üzemi adatok feldolgozása Az elektronikus vezérlőegység feldolgozza a közölt adatokat, és ezáltal befolyásolja a következő funkciókat: indítási dúsítás, melegedési dúsítás, indítás utáni dúsítás, gyorsítás alatti dúsítás, teljes terhelési dúsítás, tolóüzemi kapcsolás, fordulatszám-korlátozás, lambda-szabályozás, tengerszint feletti magasság szerinti korrekció

16 Az üzemanyag adagolása Üzemanyag-elosztó és elektrohidraulikus nyomásállító Az üzemanyag-elosztó tolattyúját a torlasztó-szelepes légmennyiség-mérő mozgatja. Az üzemanyag a tolattyú csatlakozásától az elektrohidraulikus nyomásállítón, a nyomásszabályozó szelep alsó kamráján, egy fix fojtószelepen és a nyomás-szabályozón keresztül visszafolyik a tartályba. A nyomásállító a terelőlapos fúvóka rendszer elven működik, és elektromos áram vezérli. A fix fojtószeleppel nyomáselosztót képez. A nyomásállító csatlakozói között az elektromos áram erősségének megfelelő nyomáscsökkenés áll be. Ez az adagolórések nyomáskülönbségeinek és emiatt a befecskendezett üzemanyag mennyiségének változását eredményezi

17 Keverékillesztés a különböző üzemállapotokhoz Az egyes üzemállapotok esetén (hidegindítás, melegedés, gyorsulás, alapjárat, teljes terhelés), az üzemanyag-szükséglet nagymértékben eltér a normális értéktől, ezért szükséges a keverékképzés korrigálása. A motor hőmérsékletét és a fojtószelep állását érzékelő további szenzorok alkalmazásával a vezérlőegység jobban ellátja a keverékillesztési (szabályozási) feladatokat, mint a mechanikus befecskendező rendszer. Alapjárati fordulatszám-állító : Az alapjárati fordulatszám-állító a fojtó- szelep megkerülő légcsatornájában van. A forgórész tengelyen lévő forgótolattyú annyira nyitja a megkerülő légcsatornát, hogy a motor terhelésétől függetlenül az alapjárati fordulatszám az előírt értékre beálljon. Elektromos indítószelep, hő idő kapcsoló : A hő Idő kapcsoló a motor hőmérsékletétől és az időtől függően úgy vezérli az elektromos indítószelepet, hogy az indítás folyamata alatt, hidegben, a szívóelosztóba lehetőség legyen többlet üzemanyag befecskendezésére (hidegindítási dúsítás)

18 Az L-Jetronic benzinbefecskendező rendszer Az L-Jetronic egyesíti magában a közvetlen légmennyiség mérés előnyeit az elektronika sajátos lehetőségeivel. A K-Jetronic-hoz hasonlóan valamennyi motorikus változást (kopás, lerakódások az égéstérben, a szelepbeállítások megváltozása) érzékeli ezért tartósan jó kipufogógáz-összetételt biztosít.

19 Az L-Jetronic rendszer felépítése

20 Bosch L-Jetronic befecskendező rendszer Az L-Jetronic rendszerek alacsony nyomású, szakaszos befecskendezésű, hengerenkénti befecskendező szeleppel szerelt, elektronikus vezérlésű keverékképző rendszerek. Lényeges jellemzőjük a motor által beszívott levegő mennyiségének mérésére alkalmazott, közvetlen (áramlástechnikai) elven működő mérőkészülék. Az alapkivitelnél a hidegindítási periódushoz szükséges többlet tüzelőanyag mennyiséget külön befecskendező szelepen juttatják be a szívócsőbe. Az L3 változatnál az elektronikus vezérlőegységet és a légmennyiség mérőt közös egységben helyezték el. Az LH változatnál a beszívott levegő mennyiségének azonosítására fizikai elven működő (hőhuzalos vagy hőfilmes) mérőkészüléket alkalmaznak. Ennek előnye a lényegesen kisebb áramlási ellenállás és a tényleges, a sűrűséget is figyelembe vevő tömegmérés

21 A Bosch L-Jetronic rendszer elvi felépítése A motor pillanatnyi üzemállapotának azonosítására az egyes érzékelők (jeladók) által feszültségjelek formájában szolgáltatott információk állnak rendelkezésre. Az alkalmazott érzékelők: légmennyiség mérő, motor fordulatszám érzékelő, motor hőmérséklet érzékelő, beszívott levegő hőmérséklet érzékelő, fojtószelepállás kapcsoló

22

23 Tüzelőanyag ellátás a) Általános visszafolyásos rendszer, b) Visszafolyás nélküli rendszer 1 Fuel tank, 2 Electric fuel pump, 3 Fuel filter, 4 Pressure line, 5 Fuel-pressure regulator, 6 Injectors, 7 Fuel rail (continuous flow), 8 Return line, 9 Fuel rail (no return flow).

24 Az L-Jetronic tüzelő-anyag rendszere A benzintartályban vagy a tápvezetékben elhelyezett, elektromos működtetésű tüzelő- anyag szivattyú juttatja el a benzint megfelelő nyomáson a befecskendező szelepekhez. A befecskendezett tüzelőanyag mennyiségét a vezérlőegység a szelepek nyitvatartási idejével módosítja. A tüzelőanyag rendszer elemei: a benzinszivattyú, a szűrő, az elosztócső, a nyomásszabáylyozó, a befecskendező szelepek és a hidegindító szelep. A levegő-beszivó rendszer elemei: a légszűrő, a légmennyiség mérő, a fojtószelep és a szívócső a szívószelepekkel. Az elosztócső végén elhelyezett nyomásszabályozó 2,5-3,0 bar nyomást állít be az elosztócsőben és ezáltal a befecskendező fúvókáknál. A szabályozó szelep a szívótér pillanatnyi nyomása és a befecskendező tüzelőanyag nyomása közötti különbséget tartja az előre beállított, állandó értéken. A szivattyú által feleslegesen szállított tüzelőanyagot a nyomásszabályozó szeleptől a benzintartályba vezetik vissza. Az elosztócső tárolási feladatot is ellát.

25 A tápszivattyú továbbra is görgőcellás 1 Szívóoldal 2 Nyomáshatároló szelep 3 Görgőcellás szivattyú 4 Motor forgórész 5 Visszacsapó szelep 6 Nyomóoldal 7 Forgótárcsa 8 Görgő 9 Szivattyúház Forrás: Bosch

26 Finomszűrő 1 Papírszűrő 2 Szitaszűrő 3 Támasztólap Forrás: Bosch

27 Nyomásszabályzó 1 Tüzelőanyag bevezetés Forrás: Bosch 2 Visszafolyás 3 Lapszelep 4 Szeleptartó 5 Membrán 6 Nyomórugó 7 Szívócső csatlakozás

28 Befecskendező szelep 1 Szűrő 2 Villamos csatlakozó 3 Tekercs 4 Nyomórugó 5 Vasmag 6 Szeleptű 7 Befecskendező csap

29 Hidegindító szelep Forrás: Bosch 1 Villamos csatlakozó 2 Tüzelőanyag-bevezetés 3 Vasmag 4 Tekercs 5 Örvényfúvóka 6 Szelepülés

30 A levegőrendszer főbb szerkezeti elemei, felépítése és működése Forrás: Bosch 1 Levegőszűrő 2 Légnyelésmérő 3 Levegőhő-mérséklet érzékelő 4 Fojtószelep 5 Pótlevegő tolattyú 6 Alapjárati keverékösszetételállító csavar 7 Alapjárati fordulatszámállító csavar

31 Levegő-rendszer A különleges kialakítású házban a torlószelep mozgásával arányos a beszívott levegőmennyiség. A torlószelep helyzetét a levegőáram és a torlószelep rugójának egyensúlyi helyzete határozza meg. A torlószelep tengelyére a potenciométer kapcsolódik, amely az elektronikus vezérlőegységhez jutó feszültséget változtatja meg. A torlószeleppel együtt mozog a csillapítószelep, amely a szívócső nyomáslengéseit csillapítja, felülete megegyezik a torlószelepével, a mögötte levő térfogat meghatározott méretű. A torlószelepre rugóterhelésű visszacsapó szelepet szereltek. Ennek feladata, hogy egy esetleges visszaáramlásnál (rendellenes gyújtás esetében) a szerkezet ne sérüljön meg. Az alapjárathoz szükséges pótlevegő csavarral szabályozható. A levegőhőmérséklet-érzékelő a levegőfogyasztásmérő-házba a torlószelep elé van beépítve. A pótlevegő-dugattyú azonos kialakítású, mint a K-Jetronic-é

32 Levegő-rendszer A motor által beszívott levegő mennyisége a fordulatszám mellett a másik alapvető jellemzője a motor pillanatnyi terhelési állapotának. A billenő- (torlasztó-) lapátos légmennyiség mérőn keresztül halad a motor által szívott teljes levegő mennyiség. Az alapjárati keverési arányt a légmennyiség mérő megkerülő vezetékében lévő csavarral lehet beállítani. A rendszer tartalmaz pótlevegő tolattyút és láthatóan még hidegindító befecskendező szelep is van. Ezt a későbbi rendszereknél már elhagyják. A dupla lapát a csillapítás miatt

33 Torlócsappantyús légnyelésmérő 1 Érintkezőpálya 2 Érintkező (csúszka) 3 Fogazott rugóerő állító 4 Visszatérítő rugó 5 Potenciométer ellenálláshálózata Forrás: Bosch

34 Felépítése és működése 1 Alapjárati keverékösszetételállító csavar 2 Megkerülő csatorna 3 Torló-csappantyú 4 Kiegyenlítő-csappantyú 5 Csillapítókamra Forrás: Bosch

35 Jelleggörbéje 1 Csúszkapálya 2 Vezetőrács Forrás: Bosch

36 A jeladó belső kapcsolási lehetőségei Forrás: AJAKSZ Szakkönyvtár

37 Levegő-hőmérséklet jeladó 1 Levegő-hőmérséklet jeladó QL Levegő térfogatáram Forrás: Bosch Forrás: Bosch

38 Pótlevegő tolattyú Forrás: Bosch Forrás: Bosch Forrás: Bosch 1 Villamos csatlakozó 2 Fűtőtekercs 3 Bimetáll 4 Forgó blende 1 Kivágott ablak 2 Levegőcsatorna 3 Forgó blende 4 Tengely 5 Villamos fűtés

39 Motorfordulatszám jel 1 Gyújtáselosztó 2 Elektronikus irányítóegység Forrás: Bosch

40 Motorhőmérséklet jeladó Forrás: Bosch 1 Elektromos csatlakozó 2 Ház 3 Érzékelő ellenállás Forrás: Bosch

41 Fojtószelep kapcsoló 1 Teljes-terhelés kapcsoló 2 Kapcsolóbütyök 3 Tengely 4 Alaphelyzet kapcsoló 5 Elektromos csatlakozó Forrás: Bosch

42 Időzített hőmérsékletkapcsoló Forrás: Bosch 1 Elektromos csatlakozók 2 Ház 3 Bimetáll 4 Fűtőtekercs 5 Érintkező

43 L2 - JETRONIC (DIGIJET)rendszer A DIGIJET rendszereket jellemzően a VW gépkocsikban használják. A DIGIJET elnevezést a VW-nél alkalmazzák, a Bosch terminológiában az L2 elnevezés terjedt el. A DIGIJET rendszer hengerenkénti, elektronikus vezérlésű befecskendező rendszer, amely a befecskendezendő üzemanyag alapmenynyiségét a beszívott levegő térfogat- árama alapján határozza meg. A légmennyiséget torlócsappantyús (billenőlapos) légnyelés mérővel mérik. Az alapmennyiség kiszámításához a levegőmennyiség mellett a másik alapjel a fordulatszám. A hidegindításhoz szükséges többlet üzemanyagot a befeeskendező szelepek járulékos működtetésével érik el A rendszer felépítése: A tüzelőanyag tartályból a villamos tápszivattyú juttatja a benzint az elosztócsőbe. A nyomásszabályozó a rendszernyomást állandó értéken tartja. A befecskendezett mennyiség a szelepek nyitvatartási idejével változtatható. A tüzelőanyag rendszer elemei: villamos táp- szivattyú, szűrő, elosztócső, nyomásszabályozó, befecskendező szelepek. A levegő rendszer részei: légszűrő, légnyelés-mérő, fojtószelep, szívócső.

44 L2 - JETRONIC (DIGIJET)rendszer A rendszer a következő bemenő jeleket használja: motor fordulatszám beszívott levegő térfogatáram motor hűtőfolyadék hőmérséklet beszívott levegő hőmérséklet fojtószelep helyzet indítózás jelzés keverék összetétel A rendszer beavatkozó szervei a következők: befecskendező szelepek tápszivattyú relé pótlevegő szelep vagy alapjárati szelep A vezérlőegység a befecskendező szelepek nyitási idejét változtatja az üzemállapot-nak megfelelően. Egyes DIGIJET rendszerekben pótlevegő szelepet alkalmaznak, míg más esetben elmozduló reteszes alapjárati szelep gondoskodik a hidegüzemi emelt fordulatszám tartásáról ill. a meleg motor alapjárati fordulatszám stabilizálásáról. Utóbbinál az alapjárati szelep vezérlését különálló elektronika végzi.

45 L2 - JETRONIC (DIGIJET)rendszer

46 Tüzelőanyag rendszer A tápszivattyú által a szűrőn keresztül szállított tüzelőanyag nyomását a rendszernyomás szabályozó tartja 2,0-2,5 bar értéken. A nyomást a szívócső aktuális nyomásához kell állandó értéken tartani, ezt biztosítja a szabályozót a szívócsővel összekötő vákuumvezeték. A felesleges tüzelőanyag a tartályba áramlik vissza. Az elosztócső nyomástárolási és kiegyenlítési feladatot is ellát. Térfogata a munkaciklusonként befecskendezett tüzelőanyaghoz képest olyan nagy, hogy a szelepek nyitása miatt számottevő nyomásingadozás ne alakuljon ki. A befecskendező szelepek nagy ellenállásúak, így áramkorlátozásra nincsen szükség. Hidegindításkor a szelepek minden gyújtásimpulzusra nyitnak, így biztosítva a többlet tüzelőanyag mennyiséget. A járulékos tüzelőanyag mennyisége az indítási fordulatszámtól, a motorhőmérséklettől és az indítózás megkezdése óta eltelt időtől függ. A motor beindulása után a hidegjáratási, majd a melegítési periódusban a befecskendezés már csak fordulatonként egyszer történik. A többlet tüzelőanyagot a hidegjáratás alatt a motorhőmérséklet és az eltelt idő, míg melegítéskor már csak a hőmérséklet módosítja

47 Levegő rendszer A motor terhelési állapotát a légmennyiségmérő jele alapján határozza meg a vezérlő- egység. A torlócsappantyús légnyelésmérő elforduló lapja potenciométert mozgat, ennek csúszkájáról kerül a 0-5 V közötti változó feszültségérték a vezérlőegységbe. Az eszköz itt is tartalmaz még egy levegő hőmérséklet érzékelőt és egy megkerülő levegő csatornát az alapjárati keverék összetétel beállításához. A csatornában elhelyezett csavar helyzetének módosításával lehet a keveréket dúsítani ill. szegényíteni

48 Érzékelők A fordulatszámjel alapvető a rendszer működése szempontjából mind a befecskendezési idő meghatározásához, mind a befecskendezési folyamat megkezdéséhez. A 12 V-os négyszögjel a gyújtómodul megfelelő kimenetéről kerül a vezérlőegységbe A motor terhelési jele a légnyelésmérőből jut a vezérlésbe A motorhőmérséklet érzékelő NTC ellenállás a hűtővízkörben elhelyezve. Az ellenálláson eső feszültség alapján módosítja a befecskendezési időt a vezérlőegység hidegindításkor, hidegjáratáskor és melegítéskor. A levegő hőmérséklet érzékelő szintén NTC ellenállás, a légnyelésmérőben van elhelyezve. A rajta eső feszültséget méri a vezérlőegység és segítségével korrigálja a befecskendezési időt a levegő sűrűségének megfelelően. A fojtó szelep kapcsoló a valóságban két érintkezőt tartalmaz: az üresjárati és a teljes gáz kontaktust. Az érintkezők párhuzamosan vannak kapcsolva, így mind üresjárat, mind pedig teljes terhelés esetén a vezérlőegység testet kap. A keverékösszetételt méri a lambda szonda, feszültségjele 0 1V között változik. Nem minden DIGIJET rendszer esetében alkalmazzák. Az indítózás jelzésére a gyújtáskapcsoló 50 jelölésü kapcsa használatos. A jel érzékelésekor a vezérlőegység bekapcsolja a tápszivattyút, a fordulatszámjel meglététől függetlenül. A jel felhasználható az indításvezérlés aktiválására is

49 Beavatkozók A tápszivattyú relét a vezérlőegység működteti. Indítózáskor ill. a fordulatszám jelek érzékelésekor a relé bekapcsolja a szivatytyút, míg ezek hiányában a relé kikapcsol. A pótlevegő szelepet ugyanaz a relés kapcsolás működteti, mint a szivattyút. A blende a motorhőmérséklet és az eltelt idő függvényében egyre inkább bezár, így a motor indítás utáni magasabb fordulatszáma is csökken. A befecskendező szelepek impulzusokkal vannak vezérelve. Az impulzusok szélességét a vezérlőegység határozza meg az üzemállapotnak megfelelően. A befecskendezési idő meleg motornál alapjáraton kb. 1,9-2,2 ms

50 Befecskendező szelepek Az elektronikus vezérlésű befecskendező szelepeket elektromágnes nyitja ki és tartja nyitva a vezérlőegységtől kapott utasítást (elektromos impulzust) követve. A hengerenkénti befecskendezésnél minden szívócső szakaszban, a szívószelep közelében egy-egy szeleppel. A befecskendező szelep szelepfejében (7.1.8 ábra - 6) szeleptű (7) mozdulhat el, melyhez mágnestekercsben (3) elmozduló lágyvasmag (5) kapcsolódik. A tekercs áram nélküli állapotában a szeleptűt a vasmagon keresztül rugó szorítja a tömített szelepülésre, így a szelep zárt állapotban marad, tüzelőanyag kifolyás nem lehet. Ha a tekercs áramot kap, akkor a szeleptű felemelkedik O,06...O,lO mm-re az ülésből és a tüzelőanyag a célszerűen kialakított réseken át (megfelelő nyomás esetén) porlasztás formájában a szívócsőbe áramlik A szelep nyitvatartási ideje rendszerint 1, ms között van. A befecskendező szelepeket speciális kialakítású, gumiból készült közdarab segítségével rögzítik a hengerfejben

51 Az LH-Jetronic benzinbefecskendező rendszer Az LH-Jetronic az L-Jetronic közeli rokona. A különbséget az ízzószálas légtömegmérő jelenti, amely a motor által beszívott levegőtömeget méri. A mérési eredmény így független a légsűrűségtől, amely a hőmérséklettől és a nyomástól függ.

52 Bosch LH-Jetronic rendszervázlata

53 Üzemanyag-ellátás Az elektromos szivattyú az üzemanyagot a tartályból az üzemanyagszűrőn keresztül a nyomásszabályozóhoz (rugóterheléses membrán) szállítja. A nyomásszabályozó a befecskendező szelep adagolórésénél a nyomáskülönbséget a befecskendezett üzemanyag mennyiségétől függetlenül állandó értéken tartja.

54 Az üzemi adatok érzékelése A vezérlőegység számára a fordulatszáminformációkat a gyújtóberendezés szolgáltatja. A hűtővízkörben lévő hőmérséklet-érzékelő méri a motor hőmérsékletét, és a vezérlőegység számára elektromos jellé alakítja. A fojtószelep-kapcsoló jelzi a fojtószelep alapjárat és teljes terhelés állásait a motor vezérlése céljából a vezérlőegységnek, hogy az egyes üzemállapotokban a különböző optimalizációs kritériumok rendelkezésre álljanak. A vezérlőegység érzékeli a hálózati feszültség ingadozásait, és az emiatt bekövetkező szelepkésést a befecskendezési idő helyesbítésével egyenlíti ki.

55 Izzószálas légtömegmérő A beszívott légáramot egy fűtött platina huzal (izzószál - 70µm) mellett vezetik el. A fűtött huzal elektromos hídkapcsolás része; a rajta átfolyó áram a beszívott levegőénél állandó értékkel magasabb hőmérsékleten tartja. A szükséges fűtőáram szolgál a motor által beszívott légtömeg mértékéül. Ez feszültségjellé alakítva a vezérlő- egység a fordulatszámmal együtt mint fontos bemenő mennyiséget feldolgozza. Az izzószálas légtömegmérőben elhelyezett hőmérséklet-érzékelő gondoskodik arról, hogy a kimenőjel ne függjön a beszívott levegő hőmérsékletétől. Alap- járatban a levegő/üzemanyag viszony potenciométerrel állítható be. Az izzószál felületén lerakódó szennyeződés megváltoztathatja a kimenőjelet, ezért az izzószálat a motor minden egyes megállása után rövid ideig túlizzítják, és ezzel a szennyeződést leégetik. Az izzószálas légtömegmérőnek nincs mozgó alkatrésze és csak kis áramlási ellenállást jelent a szívócsatornában.

56 Az üzemanyag adagolása Az elektromágneses befecskendező szelep az üzemanyagot a motor szívószelepeihez fecskendezi. Minden hengerhez tartozik egy mágnes-szelep, amely minden forgattyústengelyfordulatnál egyszer működik. A kapcsolás egyszerűsítése végett az összes mágnesszelepet elektromosan párhuzamosan kapcsolták. Ha az üzemanyagnyomás és a szívócsőnyomás közötti különbséget 2,5 vagy 3,0 bar értéken állandónak tartjuk, akkor a befecskendezett üzemanyag-mennyiség csak a szelep nyitvatartási idejétől függ. Az ehhez szükséges vezérlőimpulzusokat az elektronikus vezérlőegység szolgáltatja, amelyek időtartama a beszívott légmennyiségtől, a motor fordulatszámától és más bemenő adattól függ. Ezeket az egyéb adatokat a szenzorok érzékelik, és a vezérlőegységben dolgozzák fel.

57 Keverékillesztés különböző üzemállapotokhoz A szokásos üzemállapotokban (hidegindítás, melegedés, gyorsulás, alapjárat, teljes terhelés) az üzemanyag -szükséglet nagymértékben eltér az átlagos értéktől, ezért szükség van a keverékképzés korrigálására. Fojtószelep-kapcsoló A fojtószelep-kapcsolónak a fojtószelep végállásának az érzékelésére két kapcsolóérintkezője van. Ezek zárt (alapjárat) vagy teljesen nyitott fojtószelepnél (teljes terhelés) az elektronikus vezérlő- egységnek kapcsolójelet adnak. Alapjárati fordulatszám állító Az alapjáratszabályozással az alapjárati fordulatszám csökkenthető és stabilizál- ható. Ebből a célból az alapjárati fordulatszámállító kinyit egy megkerülővezetéket a fojtószelephez és a motor több vagy kevesebb levegőt kap. Mivel az izzószálas légtömegmérő érzékeli a pótlevegőt is, ezért a befecskendezendő üzemanyag-mennyiség is kívánság szerint változik. A motor hőmérséklet-érzékelője Ez egy hőmérsékietfüggő ellenállás, amely a melegedési keverékdúsítást vezérli. Kiegészítő funkciók A motorféküzemben (tolóüzemben) hatásossá váló tolóüzemi kikapcsolássai takarítható meg üzemanyag és a károsanyag-emisszió csökkenthető, valamint a maximálisan megengedhető fordulatszám korlátozható.

58 Lambda-szabályozás Az elektronikus vezérlőegység a lambda-szonda jelét az előírt értékkel hasonlítja össze. Az eredményül kapott jellel kétpontos szabályozót vezérel. Az összehasonlítás eredményétől függően a túl szegény keveréket dúsítja a túl dús keveréket pedig szegényíti. Az üzemanyag -adagolást a befecskendezőszelep nyitási időtartamának változtatásával befolyásolják.

59 Egy kis ismétlés

60 A légfelesleg tényező jellegzetes értékei

61 A Lambda-szonda felépítése és működése

62 Péda : Ugrás jelű fűtött λ-szonda 1. Az ábrán látható szonda: LSH típusú fűtött szonda PTC fűtőelem kettő a négy kábelből aktív szondakerámia szondafeszültség mv-ban Hogyan változik meg a szonda feszültsége, ha a keverékben 400 Levegőhiány van mv 200 Légfelesleg van kb. 100 mv légfelesleg tényező

63 Mono-Jetronic benzinbefecskendező rendszer

64 A Mono-Jetronic benzinbefecskendező rendszer A Mono-Jetronic eletronikusan vezérelt befecskendező berendezés, amelyben a fojtószelep előtt, központban elhelyezett egyetlen elektromágneses befecskendező szelep időszakosan fecskendezi be az üzemanyagot, az egyes hengerhez tartozó külön befecskendező szelep helyett mint a K az L-Jetronic és a Motronic befecskendező rendszerek esetében. Az üzemanyagelosztás az egyes hengerekhez a porlasztóhoz hasonlóan, a szívócső segítségével történik..

65 Mono-Jetronic rendszer áttekintés

66 Üzemanyag-ellátó rendszer Az üzemanyagot a tartályban elhelyezett elektromos üzemanyag szivattyú a szűrőn keresztül a fojtószelepházzal és a hidraulikarésszel egybeépített központi befecskendező egységbe szállítja. A hidraulika-rész tartalmazza az elektromágneses befecskendező szelepet és a (rendszer) nyomás-szabályozót, amely a befecskendező szelep adagolójánál a nyomáskülönbséget a befecskendezett üzemanyag mennyiségtől függetlenül állandó értéken tartja.

67 Nyomásszabályozó

68 Az elpárolgó üzemanyag visszanyerése

69 Az aktívszéntartó felépítése

70 Az üzemi adatok érzékelése Különböző érzékelők figyelik a motor összes lényeges üzemi értékét, és ezekről jelet továbbítanak a vezérlőegységnek. A gyújtóberendezés adja a a fordulatszámra vonatkozó jelet Ha a fojtószelep a gázpedál lenyomása következtében kinyílik, akkor az a motor számára meghatározza a kívánt munka- pontot. A munkaponthoz tartozó levegő- szükségletet a fojtószelepállás (amelyet a fojtószeleppotenciométer érzékel) és a fordulatszám határozza meg.

71 A fojtószelep potenciométer - A teljes terhelési dúsításhoz és a tolóüzemi kikapcsoláshoz szükséges a teljes terhelés, illetve az alapjárat üzemállapot ismerete, hogy ezen üzemállapotok különböző optimalizálási kritériumai számíthatók legyenek. A fojtószelep-potenciométer érzékeli a mindenkori fojtószelepállást, ily módon a motor terhelés- és fordulatszámváltozásainak megfelelő üzemanyag-adagolás lehetővé válik. - A nagyobb szögfelbontásra alapjárat és kis terheléses üzemben van szüksége a rendszernek, mert itt ±1,5 -os változás kb. 17%-os levegő mennyiség változásnak felel meg

72 Az üzemi adatok érzékelése A motor hőmérséklete jelentősen befolyásolja az üzemanyagszükségletet. A hűtő- folyadék-körben lévő hőmérséklet-érzékelő méri a motorhőmérsékletet, és a vezérlőegységnek elektromos jelet ad. A beszívott levegő sűrűsége függ a hőmérsékletétől. E hatás figyelembevétele céljából a központi befecskendező egység szívócsatornájába hőfokérzékelőt helyeztek el, amely a vezérlőegységnek jelzi a beszívott levegő hőmérsékletét. Az elektromágneses befecskendező szelep meghúzási és elengedési ideje függ az akkumulátor feszültségétől. A szelepkésés kiegyenlítése céljából a vezérlőegység megváltoztatja a befecskendezési időt, és Így korrigálja a feszültségingadozásokat.

73 Az üzemi adatok érzékelése A motor hőmérséklete jelentősen befolyásolja az üzemanyagszükségletet. A hűtő- folyadék-körben lévő hőmérsékletérzékelő méri a motorhőmérsékletet, és a vezérlőegységnek elektromos jelet ad. A beszívott levegő sűrűsége függ a hőmérsékletétől. E hatás figyelembevétele céljából a központi befecskendező egység szívócsatornájába hőfokérzékelőt helyeztek el, amely a vezérlőegységnek jelzi a beszívott levegő hőmérsékletét.

74 Az üzemi adatok feldolgozása A digitális elektronikus vezérlőegység feldolgozza a kapott jeleket, ás kiszámítja belőlük a szükséges befecskendezési időt, amelytől a befecskendezendő üzemanyagmennyiség függ. A vezérlőegység mikroszámítógépből program- és adattárolóból, valamint analógdigitális átalakítóból áll. A befecskendezési alapídő-tartamot a fojtószelepszögre és a fordulatszámra vonatkozó adatokból határozza meg. Ehhez a memóriában egy adathalmaz, 15 lehetséges fojtószelepszögből és 15 lehetséges fordulatszámértékből képzett jelleggörbe sereg áll rendelkezésre. 225 szelepszög- és fordulatszám-variáció a λ=1 0 értéknek megfelelő befecskendezési időket tartalmazza. Erre a 15 x 15 támpontos alap-jelleggörbe-felületre szuperponáltak egy 8 x 8 támpontos adaptációs felületet. A programban szerepel egy adaptációs algoritmus is arra az esetre, ha az alap-jelleggörbe-felülettel meghatározott eltérésnél nagyobb fordulna elő a motor működése folyamán. Ily módon válik lehetővé a motor, valamint a befecskendező egység pontatlanságainak és a működési körülményekben bekövetkező eltéréseiknek a kompenzálása.

75 Az üzemanyag adagolása Abból a célból, hogy az egyes hengerek keverékellátása azonos, valamint a keverékképzés homogén legyen, a befecskendező-szelepet a fojtószelep felett a beszívott légáramban helyezték el. A vezérlő- egység a befecskendező impulzusokat a gyújtóimpulzusokkal szinkronizálva oldja ki. A homogén keverék érdekében 6 darab radiálisan elhelyezett, ferdén haladó furat kúp formájú szórásképet hoz létre. Az üzemanyag porlasztása ütközési és örvénylési műveletek kombinációjának az eredménye. A szelep befecskendező szögét úgy képezték ki, hogy az üzemanyag egyenesen a ház és a fojtószelep közötti sarló alakú résekbe hatoljon be.

76 Keverékillesztés különböző üzemállapotokra Hidegindítás: Abból a célból, hogy hidegindításkor a hideg szívócső csőfalakon bekövetkező üzemanyag-lecsapódás miatt fellépő keverékszegényedés kiegyenlíthető legyen, és a hideg motor elinduljon, az indításkor a befecskendezési időmegnövelésével több üzemanyagot kell befecskendezni. Indítás utáni és melegedési szakasz: A melegedési dúsítás során a többletüzemanyag befecskendezése a motor egyenletes járását és kifogástalan felfutását eredményezi minden hőmérsékleten, az üzemanyag-fogyasztás minimális szinten tartása mellett. Az alapjárati fordulatszám vezérlése: A befecskendezőegységben a fojtószelepállító emeltyű segítségével vezérli a fojtószelep nyílását, ás több levegőt vezet a motorba. Ennek következtében a hideg motor annyi levegőt kap, hogy a szükséges alapjárati fordulatszám a megnövekedett súrlódás ellenére beáll. Mivel a fojtószeleppotenciométer a fojtószelep megváltozott állását érzékeli, megváltozik a befecskendezett üzemanyag-mennyiség is ugyanakkor az alapjárati kipufogógázemisszió állandó marad. Részterhelés: A részterhelés-tartományban a MonoJetronic a levegő/üzemanyag keveréket a legkisebb kipufogógáz-emisszióra illeszti a λ = 1,0 tartományban. Teljes terhelés: Teljes terhelésnél a befecskendezés tartama alatt szükséges üzemanyag-dúsítás mértékét a motortól függően programozzák a vezérlőegységbe. A vezérlő- egység a fojtószelep-potenciométer segítségével kapja az információt a fojtó- szelep állásáról. Gyorsítás: A megfelelő átmeneti tulajdonságok céljából dúsítani kell az üzemanyagot a gyorsítás folyamán. A vezérlóegység a fojtószelep-potenciométer jeléből felismeri a gyorsítást. A dúsítás mértéke a motor hőmérsékletétől ás a fojtószelep mozgásától függ.

77 Kiegészítő funkciók Tolóüzem (motorféküzem) : Tolóüzemben az üzemanyagbevezetés megszüntetésével lejtmenetben az üzemanyagfogyasztás és a kipufogógáz-emisszió érzékelhetően csökken. Fordulatszám-korlátozás : A motor a maximálisan megengedett fordulatszám korlátozása érdekében további üzemanyagot nem kap. Adaptív alapjárat-szabályozás: Az adaptív alapjáratszabályozás segítségével az alapjárati fordulatszám csökkenthető és stabilizálhatá, valamint pontos fordulatszámalakulás érhető el a motor hőrnérsékletétől függően. Ez úgy történik, hogy a fojtószelep-állító kinyitja a fojtószelepet, és a motorhoz több vagy kevesebb levegőt juttat, a pillanatnyi alapjárati fordulatszámnak az előírt fordulatszámhoz képest tapasztalt eltérésétől függően. A vezérlőegység a fojtó- szelepállító részére a motor fordulatszámától és hőmérsékletétől függő jelet ad a fojtószelep állításához. Ez a rendszer nem igényel karbantartást, mert alapjáratban sem a fordulatszámot, sem a keveréket nem kell beállítani és az adaptív vezérlőfunkciók üzem közben gondoskodnak a szükséges módosításról.

78 Bosch Mono-Jetronic befecskendező rendszer (pl. Suzuki) A Mono-Jetronic rendszer alacsony nyomású, szakaszos befecskendezésű, egy központi befecskendező fúvókával szerelt, elektronikus vezérlésű keverékképző rendszer. A fojtószelep előtt létrehozott benzin-levegő keveréket a szívócső osztja el az egyes motorhengerek között. Ebben a vonatkozásban hasonlít a karburátoros motorkonstrukciókhoz, magában hordozva a nem kifogástalan keverékelosztás problémakörét. Egyszerűségénél fogva elsősorban a szerényebb kivitelű 3- és 4-hengeres motoroknál alkalmazták. Az emissziós követelmények szigorítása miatt alkalmazása a mai modelleknél már visszaszorult

79 A rendszer felépítése A Bosch Mono- Jetronic befecskendező rendzszere alapkivitelben is rendelkezik minden olyan funkcióval, melyek a motor valamennyi üzemállapotában megfelelő működtetést biztosítanak és a minimális kipufogógáz-emisszió eléréséhez a keverési arányt állandóan az optimális λ=1 érték közelében tartják.

80 A vezérlési rendszer alapvető jellemzői: A motor által beszívott levegőmennyiség meghatározása két alapjelből, a motor fordulatszámából és a fojtószelep nyitásának mértékéből történik. Tehát nincs közvetlen légmennyiség mérés, ezért a fojtószelep szögállását igen nagy pontossággal kell meghatározni, különösen az alapjárati és a terhelés nélküli üzemállapotokban. Az alapjárat szabályozása elektromotorral működtetett fojtószelep-állító szerkezettel történik, tehát nincsenek olyan by-pass körök kialakítva, melyek megkerülő úton szabályozzák az alapjárat fenntartásához szükséges légmennyiséget. A tüzelőanyag bevezetése egyetlen, központi elhelyezésű, elektromágnes működtetésű befecskendező szelepen át történik. A mindenkori befecskendezett mennyiséget a szelep nyitvatartási idejének hossza határozza meg. A kipufogócsőben elhelyezett oxigénérzékelő (lambda-szonda) visszacsatolásos szabályozást tesz lehetővé a λ=1 légfelesleg tényező pontos tartása érdekében

81