Osnovne funkcije sistema M Motronic su upravljanje paljenjem i ubrizgavanjem,
prikupljanje i obrada osnovnih parametara o radu motora i ostalih informacija i
mernih velicina.
Dodatne funkcije vezane su za optimizaciju potrosnje goriva i kvaliteta izduvnih
gasova. To su pre svega regulacija broja obrtaja na praznom hodu, lambda regulacija,
regeneracija benzinskih para i recirkulacija izduvnih gasova.
U zavisnosti od konstrukcije motora ostale funkcije su upravljanje radom turbo
punjaca u cilju povecanja snage motora, podesavanje bregastog vratila radi smanjenja
potrosnje i emisije stetnih materija u izduvnom gasu, kao i zastita od detonantnog
paljenja, prekoracenja broja obrtaja i brzine vozila.
1
Elementi sistema M Motronic
1. Kanister sa aktivnim ugljem 2.prekidac goriva 3. ventil odzracivaca goriva 4.
regulator pritiska goriva 5. brizgaci 6. regulator pritiska u usisnoj grani 7. bobina 8.
senzor faze 9. pumpa sekundarnog pritiska 10. ventil sekundarnog pritiska 11.
senzor protoka vazduha 12. EKM 13. senzor prigusnog leptira 14. regulator
praznog hoda 15. senzor temperature vazduha 16. ventil recirkulacije izduvnih
gasova 17. filter goriva 18. senzor detonacije 19. senzor broja obrtaja motora 20.
senzor temperature motora 21. lambda senzor 22. dijagnosticki prikljucak 23. MIL
lampica 24. senzor razlike pritiska 25. pumpa za gorivo
2
Instalacija za napajanje gorivom
Zadatak ovog sistema je da u svim rezimima rada motora obezbedi dovoljnu kolicinu
goriva. Pumpa (1) nalazi se u rezervoaru i preko filtera za gorivo (2) potiskuje ga do
razvodne cevi (3) na kojoj se nalaze brizgaci (4) i regulator pritiska (5), preko koga se
povratnim vodom visak goriva vraca u rezervoar. Na brizgaljkama se odrzava
konstantan pritisak od oko 3 bara. Zahvaljujuci neprekidnom strujanju goriva pod
pritiskom koji se na taj nacin i hladi, izbegnuto je stvaranje mehurica vazduha.
Ponekad se u razvodnu cev ugradjuje i hidraulicna prigusnica kojom se ublazavaju
oscilacije pritiska u instalaciji.
3
Valjcasta pumpa (a)
Princip rada se zasniva na istiskivanju goriva obrtanjem radnog kola sa valjcima
izmedju kojih se stvaraju supljine promenljivih zapremina. Valjci su usled
centrifugalne sile tokom obrtanja stalno priljubljeni za unutrasnji , eksentricni obod
kucista pumpe. Ostvaruju pritiske do 6 bara.
Centrifugalne pumpe (b i d)
Razlikuju se pumpe sa perifernim(b) i bocnim (d) kanalima i lopaticama. Prve
ostvaruju pritisak do 3 bara, veoma uravnotezen pa ne stvaraju buku pri radu.
Hidraulicne sa bocnim kanalima imaju dvostruko radno kolo. Maksimalan pritisak je
oko 1 bar pa se koriste u sistemima sa centralnim ubrizgavanjem gde je taj pritisak
dovoljan. Koriste se i kao pomocne pumpe kod dvostepenih sistema gde dopremaju
gorivo pod malim pritiskom do glavne pumpe.
Zupcaste pumpe (c)
Slican princip rada kao i valjcaste samo je radno kolo izvedeno od jednog manjeg
zupcanika koji se nalazi unutar veceg zupcanika sa unutrasnjim ozubljenjem.
Ostvaruju pritisak do 4 bara.
4
Brizgaljke
Ubrizgana kolicina goriva mora biti srazmerna kolicini usisanog vazduha. Pored toga
bitno je precizno odrediti trenutak ubrizgavanja. Brizgaljke su postavljene ispred
svakog usisnog ventila jer se tako izbegava kondenzacija goriva na zidovima usisne
cevi sto utice na sastav smese i koeficijent viska vazduha. Kroz usisnu cev prolazi samo
vazduh neophodan za sagorevanje. Brizgaljke su precizno dimenzionisane: u kucistu
se nalaze unutrasnji filter (1), namotaj (3), jezgro magneta (5), telo ventila (6), iglica
(7). Na brizgaljki se nalazi elektricni prikljucak (2) preko koje se namotaj napaja sa 12V
jednosmernog napona, a drugim izvodom se u EKM-u upravlja preko izlaznog stepena
(masa).
Postoje razlicite instalacije za brizgaljke kojima se ogranicava struja na njima. Najcesca
su dva slucaja :prvi je da se serijski u napojnom vodu brizgaljke veze otpornik koji
ogranicava struju, a drugi da se u upravljackom (minus) delu serijski vezuje tranzistor
(uloga prekidaca). Ovaj drugi je cesci jer je regulacija brza.
Brizgaljka na levoj strani ima uliv goriva sa gornje strane (top feed), gornjim zaptivnim
prstenom se pricvrscuje za razvodnu cev, a pomocu donjeg za usisnu cev.
Brizgaljka u sredini ima bocni uliv goriva (bottom feed), ugradjuje se direktno u
razvodnu cev. Gorivo se doprema sa bocne strane i protice po celom obimu brizgaljke.
Ovo resenje ima prednosti sto ne zauzima prostor i obezbedjuje hladjenje goriva.
Brizgaljka levo ima dodatni vod za vazduh pa se gorivo mnogo finije rasprsuje.
Nacini ubrizgavanja: oblik mlaza goriva zavisi od velicine i broja otvora na dnu
brizgaljke. Sto vise otvora bolje je rasprsivanje. Iglica se pod dejstvom elektromagneta
podize za svega 60 do 100 mikrona, odnosno 2,5 do 18 ms, sa ucestanoscu od 3 do
125 Hz.
5
Sematski prikaz uporedjenja nacina ubrizgavanja
a)Simultano
b)Grupno
c)Sekvencijalno
6
Kao najvaznija velicina za odredjivanje opterecenja motora sluzi signal sa senzora broja
obrtaja na radilici. To je induktivni senzor koji se sastoji od stalnog magneta i jezgra od mekog
gvozdja na kome je namotaj bakarne zice. Senzor je upravno montiran na zupcanik od
feromagnetnog materijala sa razmakom od oko 1mm. Zupcanik je montiran na osovini sa
radilicom i prakticno prati brzinu promene polozaja radilice. Na zupcaniku od 60 pravilno
rasporedjenih pravougaonih zuba nedostaju dva, kao reference gornje mrtve tacke prvog
klipa. Obrtanjem zupcanika u polju stalnog magneta indukuje se promenljivi napon u
namotaju kalema i to se koristi kao signal broja obrtaja motora. Amplituda napona se
povecava sa povecanjem broja obrtaja. Ovaj analogni sinusoidalni signal ulazna kola za
obradu signala u EKM-u pretvaraju u cetvrtasti naponski signal konstantne amplitude. Pri
nailasku senzora na supljinu zupcanika menja se oblik signala (duzina) i prema njoj racunar
sinhronizuje polozaj radilice. Svaki pozitivan ili negativan ceoni impuls za racunar znaci
pomeranje radilice za tri stepena. Ugao paljenja zahteva manju podelu pa se vreme izmedju
dva impulsa deli na cetiri dela. Tako dobijena podela od 0,75° koristi se za odredjivanje ugla
paljenja.
Kada se klip u nekom cilindru krece navise ka gornjoj mrtvoj tacki, samo se na osnovu
polozaja usisnog i izduvnog ventila moze odrediti da li je u toku sabijanje ili izduvavanje, sto
se moze odrediti samo na osnovu signala sa bregaste osovine. To je senzor sa Holovim
davacem koji daje pravougaoni naponski signal nepromenljive amplitude, sa referentnim
impulsom za polozaj prvog klipa kada je u taktu sabijanja (faza rada motora). Ovaj senzor je
neophodan kod sistema paljenja sa statickim razvodjenjem visokog napona i sekvencijalnog
ubrizgavanja, jer nema mehanicke veze izmedju davaca broja obrtaja i paljenja (kao kod
razvodnika paljenja).
Pod odredjenim uslovima i neispravnostima, dolazi do samopaljenja dela smese koju nije
zahvatio front plamena koji je upalila svecica tzv. detonatno sagorevanje, pri kome se javlja
prepoznatljivo kliktanje ventila. Povecavaju se temperatura i pritisak u cilindru i moze doci do
ozbiljnih ostecenja ventila, dihtunga i klipove. Senzor koji detektuje ovu pojavu zove se
senzor detonacije i montira se na blok motora. Moze da bude jedan ili vise (u zavisnosti od
osetljivosti regulacije). Na osnovu signala sa ovog senzora vrsi se korekcija ugla paljenja
pomeranjem trenutka paljenja u nazad sve dok ne prestane detonantno paljenje. Ovo je
neophodno jer danasnji motori imaju mnogo veci stepen kompresije i rade na samoj granici
detonantnog paljenja.
7
Kao drugi najvazniji signal za odredjivanje opterecenja motora je signal sa
protokomera ili senzora potpritiska u usisnoj grani. Uglavnom se koristi senzor
masenog protoka vazduha sa vrelim filmom, koji se zagreva na konstantnu
temperaturu. Strujanjem vazduha film se hladi, a regulaciono kolo dozira struju kako
bi se temperatura odrzala na zadatoj vrednosti. Pad napona u kolu predstavlja signal
senzora i glavna je velicina za odredjivanje vremena ubrizgavanja. Necistoca ili
izostanak signala na senzoru produzava vreme ubrizgavanja.
Senzor potpritiska u usisnoj grani meri vakuum koji nastaje kretanjem klipa na dole.
Senzor se preko vakuum creva spaja u usisni kolektor iza prigusnog leptira. Na
drugom kraju creva, u senzoru, se nalazi silikonska kapica koja se siri i skuplja kako se
menja vakuum, odnosno opterecenje-na praznom hodu je najmanji, dok se
povecanjem obrtaja povecava. Kod starijih sistema ovaj senzor se nalazio u EKM-u.
8
Lamda sonda
Nalazi se u izduvnom kolektoru i registruje sadrzaj kiseonika preostao posle
sagorevanja smese.Konstukcija sonde je takva da je jedna elektroda izlozena izduvnim
gasovima a druga atmosferskom vazduhu. Razlika u kolicini molekula kiseonika na
elektrodama stvara naponski signal koji periodicno osciluje izmedju 0 i 1 V, gde donja
granica oznacava siromasnu smesu a gornja bogatu. Srednja vrednost oko 0,45 V
predstavlja analognu vrednost za koju je vrednost lambda, koja oznacava
stehiometrijski odnos vazduha i goriva (14.7 l vazduha na 1 l goriva – odnos potreban
za potpuno sagorevanje goriva) jednaka jedinici. Svaka vrednost lambde iznad 1
oznacava siromasnu smesu, sa viskom vazduha, a vrednost ispod 1 bogatu smesu, sa
manjkom vazduha. Ovaj nacin rada omogucava uvodjenje katalizatora koji dodatno
unistava zaostale stetne molekule u izduvnom gasu : HC, CO i NOx.
Druga lambda sonda ugradjuje se iza katalizatora i kontrolise rad katalizatora. Signali
sa ove dve sonde predstavljaju povratni signal koji EKM-u omogucavaju korekciju
smese.
9
10
Ventil dodatnog vazduha
Kod vecine starijih sistema oko prigusnog leptira postoji zaobilazni vod (bypass) kojim
vazduh prolazi kad motor radi na praznom hodu. Mali jednosmerni step motori preko
puznog prenosa regulisu velicinu poprecnog preseka tog voda. Prigusni leptir je
zatvoren i regulacija rada motora na praznom hodu se obavlja upravljackim signalom
EKM-a na step motor. Time je obuhvacen rad hladnog motora, kada je presek voda
najveci, kao i kada je potreban dodatni vazduh u slucajevima povecanog opterecenja
motora. Kako se motor zagreva, presek se smanjuje i kada motor izadje iz rezima
praznog hoda potpuno zatvara. Tada se rad motora oslanja na senzor prigusnog
leptira.
11
Kod savremenih sistema ne postoji zaobilazni vod vec se regulacija praznog hoda vrsi
na prigusnom leptiru kojim upravlja step motor. Princip rada je slican kao kod Mono
Jetronic sistema.
Prigusni leptir ima svoj senzor koji se sastoji od dva potenciometra i dva klizaca koji su
spojeni na osovinu sa leptirom. Klizaci kretanjem leptira klizu po potenciometru i
menjaju vrednost napona, koji predstavlja signal regulacije opterecenja motora. Ova
funkcija je veoma vazna i koristi se kod sistema sa elektronskom pedalom gasa za
upravljanje obrtnim momentom motora (EPC).
12
Sistem recirkulacije izduvnih gasova (EGR)
Ovaj sistem je postojao i kod predjasnjih sistema ali je imao samo mehanicki ventil
koji je na osnovu promene vakuuma regulisao protok izduvnih gasova nazad u usisnu
granu. Razlog uvodjenja sistema za recirkulaciju izduvnih gasova je smanjenje sadrzaja
azotnih oksida (NOx)u izduvnom gasu, koji nastaju kao produkt sagorevanja pri
velikim temperaturama i pritiscima. Vracanjem dela izduvnih gasova nazad u usisnu
granu smanjuje se pritisak i temperatura, pa tako i koncentracija azotnih oksida.
Kod danasnjih sistema EGR se sastoji od mehanickog ventila (3) kojim upravlja
elektricni ventil (2) preko vakuma, a njime EKM (4) na osnovu signala broja obrtaja
motora i protokomera (5). EGR se aktivira samo pri vecim brzinama i opterecenju
motora.
13
Ogranicenje broja obrtaja
Preveliki broj obrtaja moze da osteti motor. To se moze izbeci ogranicavanjem broja
obrtaja na maksimalnu vrednost. To se postize periodicnim prekidanjem ubrizgavanja
sto regulise EKM.
14
Kod benzinskih motora preovladjuju turbo punjaci na pogon izduvnih gasova. Sa njima
se postize veca snaga motora i obrtni moment uz dobar stepen iskoriscenja.
Motori pri manjem broju obrtaja moraju dati veliki obrtni momenat, pa se turbine
dimenzionisu za manje brzine izduvnih gasova, vec pri 2000 o/min daju punu snagu.
Da se motor ne bi preopteretio (prepunjavao) pri velikom broju obrtaja ispred turbine
se ugradjuje zaobilazni ventil koji ogranicava dotok izduvnih gasova na turbinu.
Kompresor se nalazi na istoj osovini sa turbinom, i usisava svez vazduh i uduvava ga u
cilindre motora pod pritiskom preko hladnjaka za vazduh.
15
Podesavanje bregastog vratila
Vreme, odnosno ugao zatvaranja usisnog ventila je mera za maksimalno punjenje
cilindara u zavisnosti od broja obrtaja motora.
Podesavanje bregastog vratila utice na: povecanje obrtnog momenta i snage motora,
smanjenje stetnih materija u izduvnim gasovima i potrosnje goriva, podesavanje
sastava smese i punjenja cilindara, stepenasto ili kontinualno podesavanje ugla
otvaranja i zatvaranja ventila.
Bregasto vratilo se zakrece pomocu hidraulicnog ili elektricnog regulatora u zavisnosti
od broja obrtaja ili radne tacke motora. Time se menjaju vremena otvaranja i
zatvaranja obe vrste ventila.
a)Minimalno pomeranje
b)Maksimalno pomeranje ventila
16
Elektronski kontrolni modul ili upravljacka jedinica upravlja radom motora.Na osnovu
signala senzora a pomocu memorisanih funkcija izracunava upravljacke signale za
izvrsne elemente i neposredno upravlja njihovim radom preko izlaznih stepena.
Zasticena je od spoljasnjih uticaja, temperature, vlage, vibracija i elektromagnetnih i
visokofrekventnih talasa. U normalnim uslovima rada podnosi temperature od -30°
do +60°C i napone od 6V do 15V.
17
Download

Osnovne funkcije sistema M Motronic su upravljanje paljenjem i