Gépjárművek ÜzemanyagellátóBerendezései

3. gyakorlat Rendszerelemek részletes

bemutatásaEgy valóságos

Motronic rendszer bemutatása

Fontosabb rendszerelemek működési sajátosságai

1. Terhelés érzékelők

Terhelés érzékelők A motormanagement-rendszerek alapvető osztályozása aszerint történik, hogymilyen módszerrel számítják az üzemviszonyoktól függő állapotokat.

levegőtömeg mérőszívócsőnyomás mérő

Ez az osztályozás nem adott gyártókra vonatkozik, mert a legtöbb esetbenmindkét típust felkínálják.

Szívócsőnyomás-rendszerek

Ezeknél a motormanagement-rendszereknél a beszívott levegőmennyiséget a szívócsőnyomás-jeladó segjtségévelállapítják meg (nincs levegőtömegmérő).

Levegőtömeg-rendszerek

Egy levegőtömegmérő állapítja meg a beszívott levegőmennyiségét. Ennek megfelelően nincs szívócsőnyomás-jeladó.

Turbó-motoroknál levegőtömeg-mérőt és szívócsőnyomás-jeladót is használnak, mivel a szívócsőnyomás-jeladónak a töltőnyomást is mérnie kell.

Hőhuzaloslégtömegmérők

• A mérés lényege: Ha árammal fútött ellenállást helyezünk áramló gázba, akkor ennek az ellenállásnak a hőmérséklete annál jobban csökken, minél nagyobb az ellenállás felü-letén bekövetkező hőleadás. A hőleadás mértéke függ az áramló levegő sebességétől, sűrűségétől és hőmérsékleté-től. Ezek a fizikai jellemzők teszik lehetővé, hogy az ellenállás hőmérsékletének megváltozásából az átáramlólevegő tömegét állapíthassuk meg.

• Alkalmasan kialakított villamos szabályozó körrel a fűtött ellenálláson átfolyó áram erősségét úgy változtatják, hogy az ellenállás hőmérséklete (vagyis maga az ellenállásérték, hiszen az ellenállás hőmérséldetfüggő) időben állandómaradjon. A szabályozó körben így létrejött áramváltozás szolgáltatja azt a feszültségjelet a vezérlőegység számra, amely az átáramló levegőtömeg azonosítására alkalmas

• A hőhuzalos (hőfilmes) anemométerek alkalmazásával kapcsolatban megjegyezzük, hogy pont- illetve vonalszerűmérőeszköz lévén, tömegáram mérésére önmagában elvileg nem alkalmas, hiszen az áramlási keresztmetszet mentén az áramlási sebesség jelentősen eltérő képet mutat

• Ennek ellenére az ugyanazon beépítési helyen és módon törté-nő alkalmazásnál, a próbapadon végzett azonosítóhitelesítés alapján, a mérési helyen tapasztalt áramlási sebesség egzakt kapcsolatba hozható a teljes beáramlólégtömeggel.

Hőfilmes légtömegmérők• Az anemométeres légtömegáram mérés

lényeges előnye, hogy járulékos áramlási ellenállása elhanyagolható és hogy nincsenek kopásnak kitett mozgó alkatrészei, tehát teljeskörűen villamos műszer.

• A fűtött ellenálláshuzalt rendszerint platinafémből készítik, a huzal vastagsága kisebb, mint 0,1 mm. A fűtőáram erőssége, kiviteltől és az áramlási sebességtől függően, 0,5-1,5 amper. A huzal felülete a légáramban hamar elszennyeződik és ez a mérés pontosságát befolyásolhatja. Ezért bizo-nyos időközökben, rendszerint a motor leállítását követően, a huzalt rövid időre kb. 1000 ºC-ra felhevítik, így a felületi szennyeződés leéghet.

• Ezt a hátrányos tulajdonságot küszöböli ki a huzal helyett fűtött felület, ún. forrófilm alkalmazása. A mérőrendszer elektromos kapcsolását a 7.2.6 ábra mutatja. Az alkalmazott tápfeszültség az 5 voltos referenciafeszültség vagy 12 volt. A platina ellenállás-réteget kerámia hordozóra viszik fel (7.2.7 ábra). További előnye ennek a megoldásnak az egyszerűség és a jobb mechanikai ellenálló képesség

MAP-szenzorA szívótér abszolút nyomásának érzékelője (MAP=manifold absolutepressure) minden esetben a fojtószelep és a motor közötti szakaszon csatlakozik a szívórendszerhez.

• A motor töltése (terhelése) közvetett módon is azonosítható anélkül, hogy a beszívott levegő mennyiségét (tömegét) folyamatosan mérnénk.

• Kielégítő pontosság érhető el a szívótérben uralkodó nyomás mérésével, mivel változatlan geometriai feltételek esetén a motor-hengerekbe áramlólevegő mennyisége a létrehozott szívótéri depresszióval szoros összefüggésben van.

• Az elektronikus motorvezérléseknél félvezetős, elektronikus nyomásmérőket alkalmaznak a szívótéri nyomás azonosítására.

• A nyomáskülönbség egykristály-szilíciumból készült „chip” mérőelemre hat. Ez a mérőelem magában egyesíti a membránt és a félvezetős DMS-t(DMS=nyúlásmérő sávok). Az ilyen rendszer előnye a nyomás okozta jelentős feszültségváltozás, a csekély hiszterézis és a hosszú idejűstabilitás.

Légtömegmérő G70

Légszűrőház

Megkerülőcsatorna-Belépőlevegő

Belépőlevegő

Elektronika

Mérési hely

Fűtőszál

Elzárólap

Megkerülőcsatorna-Kilépőlevegő

Levegőhőmérséklet érzékelő

A légszűrőházhoz erősítve

HőfilmesLégtömegmérő

Forrófilmes-légtömegmérő

Érzékelő

Kiértékelő elektronika

Mérőcsatorna

Légtömegmérő (Hőfilm=platina kerámia lapon)

Fűtőelem

Hőmérséklet érzékelők

Szívócsőnyomás érzékelő MAP-szenzor működése

kisebb depresszió = nagyobb feszültség nagyobb depresszió = kisebbfeszültség

Félvezető

Referencia vákuum

Sziliciumkristály-membrán alakíthatóellenállással

Szívócsőnyomás (G71) és beszívott levegő hőmérséklet (G42 ) jeladó

– A G71 és G42 jeladóegy házban található

– A Mono Motronicrendszerhez képest nincs változás

17 = Test (-)18 = Nyomásérzékelőjele37 = Feszültségellátás(+5V)43 = Beszívott levegőhőmérséklet jel

Beépítve a műanyagszívócsőbe

G 71 G 42

2. Motorfordulatszám jeladók

Motorfordulatszám jeladó

Motorfordulatszám jeladóhárom hengeres motornál2 szelepes (AWY)4 szelepes (AZQ)

Tengely-tömítőgyűrűbe építettérzékelő

(Hall-jeladó)

Forgattyúház

60 – 2 fogPTFE tömítés

Motorfordulatszám jeladó G 28

Motorfordulatszám jeladóG 28

Jeladó fogak

Vonatkozási jelPTFE:Polytetrafluorethylen

Tengely-tömítőgyűrűbe építettérzékelő

3. Fojtószelep potenciométer és állító

motor

Fojtószelep potenciométer működése

Fojtószelep potenciométer G 69

Fojtószelepállító-potenciométer G 88

Üresjárat kapcsoló F 60

Érzékelők

Beavatkozók

Fojtószelep állítómotor V 60

Motorvezérlőegység

Öndiagnosztika (E-Gas nélküli motoroknál)

Fojtószelep potenciométer működése• A fojtószelep-potenciométer (G69)• Ez a potenciométer a teljes működési tományban közli a motorvezérlő-

egységgel a fojtószelep pillanatnyi helyzetét.• Ha a vezérlőegység nem kap jelet ettől a potenciométertől, akkor a

levegőtömegmérő jele és a motorfordulatszám alapján pótértéket számol.

• A fojtószelepállító-potenciométer (G88)• A fojtószelepállító pillanatnyi helyzetét közli a motorvezérlő-egységgel.• A jel hiányában az üresjárat-szabályozás vész-üzemmódra kapcsol. Ezt a

fordulatszám emelkedése jelzi.• A GRA működése kiesik. (Tempomat)

• Az üresjárat-kapcsoló (F60)• A Motorvezérlő-egység az üresjárat-kapcsoló zárt állapota alapján ismeri fel,

hogy a motor üresjáratban van.• A jel kimaradása esetén a vezérlőegység a két potenciométer jele alapján

ismeri fel, hogy az üresjáratot.

Fojtószelep potenciométer

Fojtószelep potenciométer

Érintkező nélküli fojtószeleppotenciométer

Érintkező nélküli fojtószeleppotenciométer

Nem szabad ellenállás mérést végezni!

Érintkező nélküli potméter mérési elve

4. Lambda-szonda

Lambda-szonda

Planár-Szonda

•Jelfelhasználás:

•A katalizátor hatékonysága akkor optimális, ha a motor λ= 1 értéken üzemel.

•Az adaptív lambda szabályzás illeszti az alap befecskendezési időt a megváltozott üzemi körülményekhez.

Ugrás jelű lambda-szonda• A Lambda-szonda a

kipufogógáz oxigéntartalmát méri. A Lambda-szonda a levegő-kipufogógáz keverék megfelelő összetételét folyamatosan biztosítószabályozókör része.

• λ=1esetén a katalizátor a szeny-nyező anyagok lehető legna-gyobb mennyiségét alakítja át.

• A szonda magva egy mindkét oldalán bevonattal ellátott kerámia-test. A bevonatok elektródák funkcióját látják el.

• Az egyik elektróda a külsőlevegővel érintkezik, a másik pedig a kipufogógázzal. A külsőlevegő és a kipufogógáz eltérőoxigéntartalma következtében feszültség keletkezik az elektródák között. Ezt a feszültséget a motorirányító-egység értékeli ki a lambda-érték számításához.

Szélessávúlambda- szonda

• A lambda-szondák új generációja, amelyet katalizátor előtti szondaként használnak. A név elárulja e szonda kifejlesztésének célját. • A lambda-értéket már nem egy ugrásszerű-ennövekvő feszültséggörbe adja meg (mint az ugrás jelű lambda-szondánál), hanem egy áramerősség-görbe szinte lineáris emelkedése. • Ezáltal a lambda-érték mérése nagyobb mérési tartományban (szélesebb sávban) lehetséges.• A λ mérése és kiértékelése a széles sávú lambda-szondánál más elven működik, mint az ugrás jelűszondánál. A λ számítása nem feszültség változásból, hanem áramerősség változásból történik. A fizikai folyamatok megegyeznek.• Ez a szonda is két elektróda segítségével hoz létre feszültséget oxigénkoncentráció különbség hatására. Az ugrás jelű λ -szondától abban külön-bözik, hogy a feszültséget állandó értéken tartják. • Ez a folyamat egy szivattyú-egység segítségével valósul meg, amely a kipufogógáz oldali elektródát annyi oxigénnel látja el, hogy a két elektróda közötti feszültség állandóan 450mV. A szivattyúáramfogyasztásából számítja ki az irányítóegység a lambda értékét.

Lambda-szonda

Szélessávú szonda

λ

Fűtés

Kiegyenlítő ellenállás

Csatlakozóház

Motorvezérlő-egység

Kiértékelőelektronika

Sztereo lambda szabályozás W8 motornál

Légtömegmérő (Hőfilm – platina kerámia lapon)

Fűtőelem

Hőmérséklet érzékelők

Planár-Szonda

Ugrás jelű lambda-szonda• A Lambda-szonda a

kipufogógáz oxigéntartalmát méri. A Lambda-szonda a levegő-kipufogógáz keverék megfelelő összetételét folyamatosan biztosítószabályozókör része.

• Lambda=1 esetén a katalizátor a szennyezőanyagok lehetőlegnagyobb mennyiségét alakítja át.

• A szonda magva egy mindkét oldalán bevonattal ellátott kerámia-test. A bevonatok elektródák funkcióját látják el.

• Az egyik elektróda a külsőlevegővel érintkezik, a másik pedig a kipufogógázzal. A külsőlevegő és a kipufogógáz eltérőoxigéntartalma következtében feszültség keletkezik az elektródák között. Ezt a feszültséget a motorirányító-egység értékeli ki a lambda-érték számításához.

Szélessávúlambda- szonda

• A lambda-szondák új generációja, amelyet katalizátor előtti szondaként használnak. A név elárulja e szonda kifejlesztésének célját. • A lambda-értéket már nem egy ugrásszerű-ennövekvő feszültséggörbe adja meg (mint az ugrás jelű lambda-szondánál), hanem egy áramerősség-görbe szinte lineáris emelkedése. • Ezáltal a lambda-érték mérése nagyobb mérési tartományban (szélesebb sávban) lehetséges.• A λ mérése és kiértékelése a széles sávú lambda-szondánál más elven működik, mint az ugrás jelűszondánál. A λ számítása nem feszültség változásból, hanem áramerősség változásból történik. A fizikai folyamatok megegyeznek.• Ez a szonda is két elektróda segítségével hoz létre feszültséget oxigénkoncentráció különbség hatására. Az ugrás jelű λ -szondától abban külön-bözik, hogy a feszültséget állandó értéken tartják. • Ez a folyamat egy szivattyú-egység segítségével valósul meg, amely a kipufogógáz oldali elektródát annyi oxigénnel látja el, hogy a két elektróda közötti feszültség állandóan 450mV. A szivattyúáramfogyasztásából számítja ki az irányítóegység a lambda értékét.

Lambda-szonda