Gépjárművek Üzemanyag ellátó Berendezései Dr. Szabó József Zoltán Egyetemi docens Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Fszt. 29.
7./B. Előadás Nagynyomású közvetlen Benzinbefecskendezés Motronic - motorirányítás
Korszerű közvetlen befecskendezéses rendszerek
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)
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
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)
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
Hajtóanyag rendszer felépítése és működése (Volkswagen) 1,4 TSI
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
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
Közvetlen befecskendezésű FSI motor
Motormenedzsment - FSI vezérlés
FSI üzemmódok
Réteges töltésű üzemmód 1.
Réteges töltésű üzemmód 2.
Réteges keverékképzés Üzemmódok rétegezett töltésű
Homogén üzemmód 1.
Homogén üzemmód 2.
Üzemmódok - Homogénüzem teljes terhelés
Réteges keverék kialakulása
Homogén keverék
Kipufogó rendszer FSI
Közvetlen befecskendezésű TFSI motor
Nyomaték szabályzás 3 4 Nyomatákszabályzás 2 6 1 5 7 10 9 11 8 1 = 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
Nyomaték szabályzása Átváltás üzemmódok között 2 1 3 1 = Fojtószelep állása 2 = Lambda érték 3 = Gázpedál állás Mercedes Benz C200CGI A rétegelt üzemmód határa kb. 3000 1/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
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
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
Levegő beszívó rendszer Levegő beszívó rendszer 1 2 6 5 1 = Levegőelosztó 2 = Szívósortömítés 3 = Fojtószelep-egység 4 = Beszívott levegő hőm. érz. 5 = Szívócső-nyomás érz. 1 9 10 4 7 8 3 6 = 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.
1 Levegő beszívó rendszer Kompresszor C200CGI 1 = Meghajtótárcsa 2 = Nyomásoldal kiáramlás 3 = Szívóoldal 4 = Bypass 2 4 3 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.
Nagynyomású befecskendezés 1 Nagynyomású szivattyú 3 4 5 2 3 4 1 = 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? 50 100 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
Nagynyomású befecskendezés 5 5 3 4 3 7 2 4 6 7 1 1 = 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
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
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) 1 3 2 1= Teflon-tömítés 2= Tömítés és biztosító tárcsa 3= Biztosítás
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.
Károsanyag kibocsátás csökkentése 1 AGR-szelep PSA 4 2 5 3 1= 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.
Károsanyag kibocsátás csökkentése Kipufogó rendszer Peugeot 406 1 5 Kipufogó rendszer 2 7 3 4 6 8 1 = 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.
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. 3 4 2. Mely üzemi tartományban kimondottan szükséges az érzékelő használata? Rétegelt üzemmód. 3. Hogyan vizsgálható? Hibakódtároló kiolvasás, elektromos vizsgálat, mért érték nem áll rendelkezésre.
Károsanyag kibocsátás csökkentése 1 5 6 1 = LSU kat. előtt 2 = LSF kat. után 3 = Bypas cső 4 = Hőmérséklet érz. 2 3 4 5 = 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.
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
Mitsubishi: üzemmódok GDI ÜZEMMÓD KEVERÉKKÉPZÉS TERHELÉS ÜZEMANYAG LEVEGŐ KEVERÉSI ARÁNY Compress-Lean vagy rétegelt Befecskendezés a sűrítési ütemben Alacsony terhelés 30 40 : 1 Homogén Befecskendezés a szívó ütemben Közép vagy felső terhelés Sztöchometrikus Homogen-szegény Befecskendezés a szívó ütemben Közepes terhelés 20-24 : 1 Homogen dús Befecskendezés a szívóütemben esetleg utóbefecskendezés/ motorfék Gyorsítás/nyitott lambda szabályzási kör/ katalizátor fűtése dús
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
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.
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.
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.
Forrófilmes légtömeg mérő - HFM5 3 2 1 4 5 6 9 1.Hordozólap 2.Átárámlás érzékelő 3.Mérőcsatorna fedél 4.Hybrid-fedél 5.Hybrid kiértékelő áramkör 6.Csatlakozó 7.O-gyűrű 8 7 8.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.
Szívócső-nyomásérzékelő (MAP - szenzor) 1 2 3 4 5 6 7 1.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.
Szívócső-nyomásérzékelő jellemzői A 1: U ref 3 2 1 B 3: Jel C A- Mérőcella 2: Test B- Erősítő C- Hőmérséklet kompenzálás Mérőnyomás nyúlásmérő elem membrán hordozó Referencia nyomás Kereámia hordozó
Jelfeszültség V Szívócső-nyomásérzékelő Kimeneti jel karakterisztika Abszolút nyomás kpa
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.
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 10-40 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
Planáris szélessávú lambdaszonda (LSU) 1 2 3 4 5 1.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 600-800 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.
Planáris szélessávú lambdaszonda (LSU)
Gázpedál-modul/Pedál-jeladó (PWG) 4V Output 1 2V 1V Output 2 0.5V released depressed Pedál helyzete
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.
Elektronikus fojtószelep Szerkezeti felépítése
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
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.
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.
Tankszellőztetés Tankszellőztető szelep (regeneráló szelep) 1 1. Tüzelőanyag-tartály 2. Szellőztető vezeték 7 5 6 2 3 3. Aktívszenes tartály 4. Friss levegő 5. Regeneráló szelep 6. Csővezeték a szívócsőhöz 7. Fojtószelep 8 4 8. 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.
Kipufogógáz-visszavezetés (AGR) 2 3 1.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.
Pl. Siemens közvetlen befecskendezés Siemens VDO Automotive benzin közvetlen befecskendezés Rétegelt feltöltés, > 1 Homogén, = 1
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 3500 1/min-ig és a részterhelési tartomány. Fogyasztás -, fojtási veszteség csökkenés és motor hatásfok növekedés érhető el. Szívócsőnyomás a levegő elosztóban 600-800mbar. 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.
Feltöltés szabályzó perdület csappantyú 1 = Perdületi csappantyú 2 = Állítómotor potencióméterrel 3 = Hengerfej Mercedes C200CGI 3 2 1 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.
Szívócső levegőterelő-szelep (terelőlapát) és működtetése 1 Szívócső 2 Fojtószelep 3 Szívócső levegőterelőszelep 4 Elválasztó fal Forrás: Bosch 5 Szívószelep
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
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
Passat W8 motor ME 7.1.1 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
Példa : Ford motorvezérlő rendszer