|
|
|
DACIA NOVA GTI
( MA 1.7 )
1. PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE
Sistemul de injectie MONO - MOTRONIC, realizat de firma BOSCH, este de tip (a, n), unde:
a = unghiul care indica pozitia clapetei si recunoaste sarcina motorului,
n = turatia motorului.
Acestea sunt informatiile principale pentru unitatea de control electronica (calculator), ce determina timpul de injectie de baza ( tI ); valoarea acestui timp de baza este corijata in functie de variatia parametrilor cu evolutie lenta: T lichid racire, T aer, valoarea Lambda ( l ), tensiunea bateriei.
La sistemul de injectie MONO - MOTRONIC, calculul avansului la aprindere si comanda bobinei de aprindere sunt realizate de unitatea de control electronica si tinand cont de evolutia parametrilor: T lichid racire, T aer, n (turatie motor).
Sistemul este fiabil si nu necesita reglaje; este un sistem de tip autoadaptiv, care isi efectueaza corectiile necesare ale parametrilor in timpul exploatarii motorului, tinand cont si de uzura acestuia in timpul exploatarii.
Figura 1
DESCRIEREA SISTEMULUI SI A ELEMENTELOR COMPONENTE, CARACTERISTICI SI MOD DE DIAGNOSTICARE
Componentele sistemului de injectie MA 1.7 sunt (Fig.1):
1. Pompa electrica de combustibil;
3. Filtru combustibil;
4. Regulator presiune combustibil;
Corp clapeta
injector
5. Injector;
6. Senzor T aer;
8. Potentiometru pentru clapeta;
9. Motoras pozitionare
clapeta;
10. Electroventil recirculare vapori combustibil;
11. Canistra cu carbon activ;
12. Unitate de control electronica (calculator de injectie si aprindere)'
13. Bobina de inductie;
14. Senzor T lichid racire;
15. Senzor turatie si pozitie arbore cotit;
16. Senzor oxigen (Lambda);
17. Convertor catalitic;
18. Cablaj comanda injectie cu priza pentru diagnosticare sistem.
Pe acest desen se mai pot identifica: 2. Rezervor de combustibil; 7. Filtru de aer.
Circuitul de alimentare cu combustibil este format din: rezervor, pompa electrica de combustibil, filtru de combustibil, unitate centrala de injectie, conducte de alimentare si retur.
Pompa electrica de benzina este fixata in rezervor, fiind imersata in benzina si este comandata de calculator, prin intermediul releului R1. La punerea contactului, cu cheia in pozitia M (motor), dar fara a se porni motorul, pompa va fi alimentata cu curent numai pentru 3-4 sec. Pompa va debita permanent numai atunci cand calculatorul primeste semnal de la senzorul de turatie si trebuie sa asigure un debit de min. 65l/h si presiunea de 1-1,1 bar la 12 V. Cauza unui debit insuficient poate fi tensiunea mica de alimentare a pompei sau filtrul de combustibil murdar.
Filtrul de benzina (Fig.
3) este amplasat in circuitul de alimentare cu combustibil, dupa pompa
de benzina si se afla sub caroserie in imediata apropiere a rezervorului.
Elementul filtrant este din hartie cu porozitatea de 0,01 mm. si are rolul, foarte important de a retine impuritatile ce ar ajunge la regulatorul de presiune si injector.
Figura 3
Unitatea centrala de injectie (Fig. 4) este alcatuita din:
1- Partea superioara (partea hidraulica);
2- Partea inferioara (corp-clapeta);
3- Regulator de presiune;
4- Injector;
5- Senzor T aer;
6- Intrare carburant;
7- Retur carburant;
A. Conector pentru senzor T aer si injector;
B. Conector pentru potentiometru clapeta;
C. Conector pentru intrerupator si motoras pozitionare clapeta. Figura 4
Este un regulator mecanic cu membrana ce asigura presiunea de injectie de 0,9-1,1 bar.
Senzorul T aer (5) - (Fig. 4) masoara temperatura aerului aspirat de motor. Cunoscand ca densitatea aerului scade la cresterea temperaturii, unitatea de control electronica va corecta timpul de injectie (t I), pentru mentinerea raportului (aer/combustibil) optim.
Senzorul T aer este de tip NTC = coeficient de temperatura negativ, adica la cresterea temperaturii rezistenta interna a acestuia va scadea. El este alimentat la U = 5V (pin 13 calculator).
Injectorul (4) este situat deasupra clapetei, pentru a realiza o alimentare optima si un amestec omogen al carburantului. Functia de baza a injectorului este realizarea unei pulverizari foarte fine si omogene a carburantului. Pentru aceasta carburantul se loveste de peretele conic al injectorului (camera de pregatire a injectiei) si apoi trece prin mai multe orificii (3-6) de dimensiune mica, obtinandu-se astfel un jet de carburant de forma conica. Acesta este pulverizat prin spatiul in forma de semiluna dintre clapeta si perete, fara a lovi clapeta, ca in cazul unei pulverizari drepte care se intalneste in cazul carburatorului.
Pentru a putea doza exact cantitatea de carburant, partile in miscare ale injectorului sunt usoare, putand realiza o deplasare rapida. Ventilul este scaldat in permanenta de carburant, evitandu-se astfel incalzirea acestuia si formarea bulelor de combustibil. Timpul cat injectorul ramane deschis, reprezinta timpul de injectie (tI) si este cea mai importanta marime intr-un sistem de injectie.
Functionarea injectorului este comandata de unitatea de control electronica (pin 35).
Timpul de injectie (tI) depinde de tensiunea bateriei de acumulatori; daca in timpul functionarii apar fluctuatii de tensiune, unitatea de control electronica va corecta timpul de injectie, astfel incat raportul aer - combustibil sa fie optim (l = 1). In cazul unei tensiuni scazute la pornire, valoarea tI va fi marita pentru a compensa debitul mai mic al pompei electrice de combustibil.
Este fixat pe unitatea de injectie in capatul axei clapetei si este constituit dintr-un potentiometru cu dubla pista. Acesta este alimentat cu + 5 V de la pin calculator, iar la actionarea clapetei de acceleratie trimite un semnal de tensiune proportionala cu pozitia acesteia. Calculatorul va comanda apoi injectorul si bobina de inductie.
Potentiometrul are urmatoarele componente:
1. Masa;
2. Potentiometru I;
3. Potentiometru II;
4. Alimentare (+)
5. Perii;
6. Izolator.
Figura 8
Potentiometrul este de fapt un dublu - potentiometru: primul lucreaza in intervalul (00 - 220), iar al doilea intre (190 - 900). Se observa existenta unei zone comune, intre (190 - 220), realizata pentru o citire mai buna a necesarului de sarcina in zona sarcinilor partiale, care este cea mai utilizata in exploatarea unui motor.
Motorasul (9) - Fig.1) serveste la pozitionarea clapetei pentru obtinerea turatiei de ralanti. El se afla intr-o carcasa impreuna cu un intrerupator. Regimul de ralanti este recunoscut in momentul inchiderii contactelor intrerupatorului (4) si este necesar mersului normal la ralanti sau la frana de motor.
Calculatorul, prin pinii 32 si 34, va transmite un semnal electric motorasului, care va pozitiona clapeta pentru obtinerea turatiei de ralanti (850 50 rot/min
Componente (fig.11):
1. Motoras pozitionare clapeta;
2. Melc;
3. Roata melcata;
4. Contact intrerupator;
5. Burduf protectie.
Figura 11
Senzorul de turatie
(Fig.16) este de tip inductiv si se
compune din:
1. Magnet permanent;
2. Corp izolator;
4. Miez ferita;
5. Bobina;
Pe desen se mai disting:
3. Carter ambreiaj CV;
6. Volant cu danturare pentru senzor turatie.
Figura 16
Volantul are o danturare de 60 dinti echidistanti, din care 2 lipsesc. Spatiul celor 58 de dinti serveste la recunoasterea turatiei, iar spatiul celor 2 dinti lipsa serveste la recunoasterea pozitiei de referinta a arborelui cotit corespunzatoare cilindrilor nr.1 si 4 la PMS.
Din acel moment incepe calculul pentru fiecare ciclu motor al tI, astfel incat sa se afle la 1 0,5 mm. de varful danturii de pe volanta.
Conectorul pentru senzorul de turatie are urmatoarele legaturi:
1,2. Captare semnal turatie;
3. Ecranare.
Pentru a verifica functionarea senzorului se branseaza pinii 1 si 2 ai conectorului sau pinii 3 si 21 ai calculatorului, la un osciloscop. Un senzor bun va genera un semnal de forma urmatoare (Fig.18):
A = Zona danturata;
B = Zona celor 2 dinti lipsa;
C = Zona aparitiei primului dinte.
Senzorul de turatie nu se repara, ci se va inlocui.
Senzorul Tmotor (Fig.19) este de tip NTC = coeficientul de temperatura negativ, deci
la cresterea temperaturii, rezistenta interna a acestuia va scadea.
Fig.19
Se verifica cu ohmmetrul conectat la
bornele senzorului, sau mai sigur cu un voltmetru, in timpul functionarii
motorului. La motorul rece U = 5 V
si scade cu cat motorul se incalzeste. Daca tensiunea scade lent,
apoi scade brusc, inseamna ca este un scurtcircuit. Aceasta este o diagnosticare
exacta, deoarece se face in regimul de functionare. Senzorul Tmotor
nu se repara , ci se va inlocui; se strange la un cuplu de 18 Nm.
Corespondenta R senzor = f (T)
T [0C]
-10
0
10
20
40
60
80
100
R [W
9200
5900
3700
2500
1180
600
325
190
Bobina de inductie (Fig.20) este de tip dubla - bobina cu distributie stationara de tensiune, fara elemente in miscare. Tensiunea din circuitul secundar al bobinei atinge 30 kV, distanta dintre electrozii bujiilor trebuie sa fie de 0,8 mm, iar fisele de bujii au o constructie speciala, fiind realizate dupa un concept nou in privinta deparazitarii electrice.
Figura 20
Figura 21
Dupa ce s-a pus contactul motor, bobina este alimentata cu tensiune (+ D.C); ea este comandata prin (-) de unitatea de control electronica, astfel: pentru bujiile 1 si 4 prin pinul 1 si pentru bujiile 2 si 3 prin pinul 19. Circuitul secundar se inchide prin cele 2 bujii, la cilindrul aflat in faza de compresie tensiunea scanteii este de aproximativ 20 kV, iar la cilindrul aflat in faza de evacuare, tensiunea auxiliara este de 250 - 300 V si de polaritate inversa.
Folosind un osciloscop se pot vizualiza cele doua tensiuni:
Figura 22 Figura 23
Unitatea de control electronica se afla in compartimentul motor si este fixata de tabla de inchidere a cutiei de climatizare. Ea este prevazuta cu 35 de pini si se branseaza la cablajul c-da injectie printr-un conector cu 35 de pini. Intre unitatea de control si componentele sistemului, informatiile circula conform schemei urmatoare:
Corespondenta electrica dintre cei 35 de pini ai unitarii de control electronice si elementele sistemului este conform Tabelului nr.1, (pag. 15) si a schemei corespunzatoare.
Avand in vedere constructia speciala a conectorilor folositi la acest sistem de injectie, debransarea lor se va face (numai dupa ce s-a intrerupt contactul motor) apasand siguranta si apoi debransand; la fel se va proceda si la bransarea acestora.
Fig.23 Fig.22
CIRCUITUL DE RECIRCULARE AL VAPORILOR
DE COMBUSTIBIL
Circuitul de recirculare al vaporilor de combustibil (Fig. 24) are drept scop reducerea poluarii mediului cu vapori de benzina si se compune din:
3. Electroventil recirculare vapori benzina;
4. Priza aer curat.
Vaporii de benzina sunt absorbiti din rezervorul (1) in canistra (2) cu granule de carbon activ si apoi ajung la electroventilul (3). Deschiderea electroventilului este comandata de unitatea de control electronica (pinul 29), in anumite conditii de functionare a motorului.
Se va verifica acest circuit in privinta etansarii lui, a functionarii electroventilului cat si a circulatiei libere a vaporilor de benzina intre rezervor si canistra de carbon.
La montarea electroventilului se va tine cont de sensul de circulatie al vaporilor de benzina, conform cu sageata inscriptionata pe corpul acestuia, de la canistra la galeria de admisie.
Senzorul oxigen (Lambda) (Fig. 25) este fixat pe tubul de coborare primar, inaintea convertorului catalitic si are rolul de a determina continutul de oxigen din gazele de esapament, a carui valoare este functie de dozajul amestecului carburant. Se compune din urmatoarele elemente:
1. Elementul ceramic (ZrO2);
2. Tub protector cu trei fante;
3. Corp metalic filetat;
4. Carcasa protectie;
5. Conexiune electrica;
6. Element de incalzire a sondei.
Figura 25
Modul de functionare al senzorului se bazeaza pe proprietatea ceramicii de a conduce ionii de oxigen, la temperaturi intre 300 - 8000C. Suprafata exterioara a elementului ceramic este in contact cu gazele de esapament arse, iar suprafata interioara este in contact cu aerul curat. Ca urmare, intre cele doua suprafete ale ceramicii va apare o variatie de tensiune, ce va fi transmisa la unitatea de control electronica (pin 9, pin 10). Aceasta compara valoarea primita cu cea din memoria sa, corespunzatoare raportului stoichiometric λ = 1, conditie esentiala pentru a realiza depoluarea cu ajutorul convertorului catalitic.
Principiul de reglare in bucla inchisa cu sonda Lambda este conform schemei:
Pentru ca senzorul de oxigen sa intre in functiune cat mai repede dupa pornirea motorului, acesta este incalzit cu o rezistenta incorporata, de tip PTC = coeficient de temperatura pozitiv.
Traseul de evacuare al gazelor de ardere trebuie sa fie perfect etans pentru a nu avea erori de masurare a continutului de oxigen din gazele arse.
Cuplul de strangere la fixarea senzorului este de 40 - 60 Nm.
Corelatia dintre valoarea λ si dozajul
amestecului este aratata in urmatorul grafic (Fig. 26).
Valorile limita ale tensiunii sunt Uλ = 0,9 V pentru un amestec bogat si Uλ = 0,1 V pentru amestecul sarac. Intre acestea exista valoarea Uλ = 0,45 V, tensiune de referinta, ce exista in memoria calculatorului si pe care o foloseste in cazul defectarii sondei λ, motorul continuand sa functioneze.
Valoarea λ1 = 1 ± 0,02 este cea in zona careia are loc saltul de
tensiune caracteristic elementului ceramic, realizat in acest caz pe baza de ZrO2.
Pentru a masura tensiunea generata de sonda λ se utilizeaza un voltmetru ce are rezistenta interna RI = 10 MΩ. Acesta se va bransa la sonda λ (pinii 3 si 4) sau la unitatea de control electronica (pinii 9 si 10).
Convertorul catalitic (17) - (Fig. 17), este situat pe traseul de evacuare al gazelor arse, intre tubul de coborare primar si detentor. Este de tipul cu trei cai, deoarece realizeaza transformarea simultana a celor trei gaze prezente in gazele de evacuare, pe baza relatiilor:
Cm Hn + (m + n/4)O2 → m CO2 + n/2 H2O
2 CO + O2 → 2 CO2
2 NO + 2 CO → N2 + 2 CO2
Convertorul catalitic este format dintr-o structura tip fagure, compusa dintr-un material ceramic imbracat cu un strat foarte subtire de substanta catalitica activa (Platina, Rodiu, Paladiu) ce accelereaza descompunerea chimica a substantelor nocive din gazele de evacuare. Aceasta structura este protejata de un invelis de otel inoxidabil, rezistent la temperaturi inalte si la actiunea agentilor atmosferici.
Utilizarea convertorului catalitic si a sondei λ (Fig. 27) reduce semnificativ continutul in substante nocive, comparatia cu un sistem fara catalizator si sonda λ (Fig. 28) fiind urmatoarea:
 |
Valorile maxime admise ale emisiilor poluante, in cazul folosirii sondei λ si a convertorului catalitic, pentru motor cald, trebuie sa se situeze la urmatoarele valori citite dupa ce turatia motorului a fost adusa la 2500 rot/min. pentru aprox. 30 de secunde:
CO ≤ 0,3 % vol.
HC ≤ 60 p.p.m.
CO2 > 14 % vol.
