Algemeen. -Inlaatluchtcircuit -Brandstofcircuit -Elektrisch! elektronisch circuit

Transcriptie

1 Algemeen. Het LA. W. 8P 22- systeem waarmee de 1998 i motor van de PSA groep is uitgerust, bestaat uit een verdelerloze digitale elektronische ontsteking met statische vervroeging geïntegreerd in een elektronisch multipoint inspuitsysteem, dat de brandstof simultaan (FULL-GROUP) en ongefaseerd inspuit Dit systeem beschikt over één centrale elektronische regeleenheid, één bedradingset en uit serie gemeenschappelijke sensoren. Het systeem spuit een zodanige hoeveelheid brandstof in het inlaatspruitstuk boven de inlaatklep in, dat.na menging met de inlaatlucht een mengsel in de cilinder wordt gevoerd met dejuiste mengsamenstelling. De inspuiting/ ontsteking bestaat uit de volgende circuis: -Inlaatluchtcircuit -Brandstofcircuit -Elektrisch! elektronisch circuit - Uitlaatgasreinigingssysteem. PrinciDe van de werking van de insduiting. De LA. W. 8P. 22 inspuiting /ontsteking gebruikt een meet systeem van het type "SPEED- DENSITY-LAMBDA" d.w.z. motortoerental, dichtheid van de inlaadlucht en mengselco"ectie. In praktuik gebruikt het systeem het MOTORTOERENTAL en de DICHTHEID VAN DE LUCHT (luchtdruk! luchttemperatuur) om de hoeveelheid lucht te beperken die door de motor wordt aangezogen. De hoeveelheid inlaatlucht per cilinder is voor elke slag afhankelijk van de dichtheid van de inlaatlucht, maar ook van de cilinderinhoud en het volumetrische rendement Met dichtheid van de lucht wordt bedoeld de hoeveelheid inlaatlucht, die wordt bekend uit de absolute lichtdruk en de luchttemperatuur en die beide in het inlaatspruitstuk worden gemeten. Met het volumetrische rendement wordt de vullingsgraad van de cilinders aangegeven. Deze vullingsgraad is tijdens tests bij de motor onder alle bedrijfsomstandigheden vastgelegd en vervolgens in de elektronische regeleenheid (ECU) opgeslagen.. Als de hoeveelheid inlaadlucht door het systeem is bepaald, dan kan het systeem de hoeveelheid brandstof leveren die voor het gewenste mengsel noodzakelijk is. De informatie die nodig is om de mengsamenstelling (lucht! brandstofverhouding) zo dicht mogelijk bij de stoichiometrische verhouding te houden, wordt geleverd door sensoren (besproken in het vorige hoofdstuk) in de vorm van elektrische signalen. 36 Autotechnieken 36

2 Deze gegevens worden geleverd aan een inpulsgever en aan de analoog/ digitaal - omvormer (AID) in de elektrische regeleenheid Vervolgens worden ze in een krachtige processor verwerkt en vergeleken met de gegevens in de kenvelden, die in het geheugen van de regeleenheid (ECU) zijn opgeslagen. Vervolgens kan de regeleenheid hoeveelheid brandstof aanpassen aan de dichtheid (hoeveelheid) inlaatlucht Bij dit elektronisch geregelde systeem wordt de brandstof rechtstreeks in de inlaatkanalen boven de inlaatkleppen ingespoten met een drukverschil van 2.50 bar to. v. de druk in het inlaatspruitstuk. In de praktijk worden er door de regeleenheid berekeningen uitgevoerd om alle vier de inspuitventielen -één per cilinder -gelijktijdig (FULL-GROEp) op een zodanig tijdstip en. gedurende een bepaalde periode (inspuitduur) te openen zodat een lucht Ibrandstofmengsel ontstaat met de stoichiometrische verhouding. Onder normale bedrijfsomstandigheden opent de regeleenheid de inspuitventielen ieder krukasomwenteling, waarbij de helft van de benodigde brandstof wordt ingespoten. Hieruit volgt dat het systeem de totale benodigde hoeveelheid brandstof inspuit tijdens een complete cyclus van de motor (720 ), d w.z. elke twee krukasomwentelingen. Terwijl het motortoerental en de dichtheid van de lucht (luchtdruk/-temperatuur) worden - gebruikt voorhet meten van de hoeveelheidinlaatlucht en aansluitend voorde dosering van de brandstof voor het verkrijgen van het gewenste mengsel, stellen de overige sensoren {koelvloeistoftemperatuur, gasklepstand, accuspanning enz. ) van het systeem de regeleenheid in staat de basis-strategie voor de inspuiting aan te passen aan bijzondere bedrijfsomstandigheden voor de motor. Een luchv brandstofmengsel dat rond de stoichiometrische verhouding schommelt, is van fundamenteel belang voor dejuiste werking en een lange levensduur van de katalysator, waarmee deze uitvoering is uitgerust en die dient om de schadelijke uitlaatgassen te beperken. Een stoichiometrische mengverhouding wordt verkregen door gebruik te maken van een verwarmde lambdasonde. Deze sonde meet permanent het percentage zuurstof in het uitlaatgas, waardoor de regeleenheid in staat is op basis van de opgeslagen kenvelden direct het mengsel te corrigeren, als dit niet aan de stoichiometrische verhouding voldoet. Bij dit systeem kunnen het stationair toerental, het CO- percentage en de stand van de gasklepsensor niet worden afgesteld 37 Autotechnieken 37

3 n Joris Rogiers Overzicht van het LA. W in;ectiesvsteem " \' "~""' :,' ":::: ':' ló.1f:p \ p~p~ ~VI:.I "l}jm~ IF-':3: ',: (/: :l' :l'~':'" ':}:I - :::.J8:: =:,' :':.1'-:" Ijl "C" -,c-:.."..,..'~c-, 1: brandstoftank 2: brandstofpomp 3: brandstofmeter 4: brandstoffilter 5:zekering van brandstofpomp 6: snelheidsmeter 7: traagheidsschakelaar 8: accu 9: start- / contactslot 10: zekeringenkast 11: dubbel relais 12: waarschuwingslmnpje inspuiting/ toerenteller 13: luchtfilter 14: stappenmotor voor stationair - toerentalregeling 15: verwarming (PTC) in by- passkanaal 16: luchttemperatuursensor 17: gasklepsensor 18:benzinedamp aftluitklep 19: absolutedruksensor 20: pingelsensor 21: elektro -inspuitventiel 22: brandstofdrukregelaar 23: benzineverdeelleiding 24:bobine 25: koelvloeistoftemperatuursensor 26: toerental -I BDP- sensor 27: lambdasonde 28: zekering van lambdasonde (10A) 29: elektronische regeleenheid 30: katalysator 31: diagnosestekker 32: actieve- koolfilter 33: benzinedamp afscheid er 34: multifunctionele klep 38 Autotechnieken 38

4 lnlaaduchtcircuit Dit bestaat uit de volgende componenten:. luchtfilter met bijbehorende slangen. Inlaatspruitstuk waarop ook de benzineverdeelleiding is gemonteerd. Gasklephuis waarop ook de stappenmotor voor stationair -toerental regeling, de gaslepsensor, de luchttemperatuursensor en de verwarmingsweerstand (PTC) voor het by-pass-kanaal zijn gemonteerd OnderdrukaansluitinJ! OIJhet inlaatspruitstuk Luchttoevoer Secundaire aansluiting voor carterventilatie Aansluiting voor actieve- koolfilter Aansluiting voor de brandstofdrukregelaar Aansluiting voor de absolute druksensor Onderdrukaansluiting voor rembekrachtiging fig.2 (nummers te zien opfig. 1 en 1) 39 Autotechnieken 39

5 Gaskl!!l!..huis Het gasklephuis levert de hoeveelheid inlaatlucht aan de motor die via het gaspedaal door de bestuurder wordt geregeld; het gasklephuis is m.b. v. 3 bouten aan het inlaatspruitstuk bevestigd. De gasklep wordt m.b. v. een bedieningsmechanisme (fig. 1 nr. 1) progressief geopend, waardoor kleine hoekverschillen aan het begin van de slag het gaspedaal en grote hoekverschillen aan het einde van de slag van het gaspedaal geregistreerd worden. als het gaspedaal in ruststand staat (tijdens decelereren of bij stationair toerental) dan wordt de benodigde hoeveelheid lucht geleverd via een bypass, die door een stappenmotor (fig. 1 &2 nr. 5) is geregeld. In dit geval staat het bedieningsmechanisme van de gasklep tegen een aanslagschroef (fig. 1 nr. 3), die nooit magg worden verdraaid Om ijzelvorming in het bypass-kanaal te voorkomen is het gasklephuis voorzien van een rechtstreeks door de accu gevoede verwarmingsweerstand (fig. 1 nr. 4), die een gedeelte van het bypass -kanaal verwarmt Het gasklephuis is bovendien voorzien van 2 aansluitingen voor de carterventilatie (fig. 1 nr. 2) en het actieve -koolfilter (fig. 2 nr. 7). Op het gasklephuis zijn ook de gasklepsensor (fig. 1 & 2 nr.8) en de luchttemperatuursensor (fig. 1 nr. 6) met de bijbehorende stekker (fig. 2 nr. 9) gemonteerd fig. 1 fig Bedieningsmechanisme gegklep Secundaire blow -by- aansluiting Aansluitschroef Verwarming voor bypass -kanaal (PTC) Stappenmotor Lu ch item peratu u rs ens or Aansluiting voor actieve -koolfilter Gasklepsensor Stekker luchttemperatuursensor Oomerkinll: De aanslagschroef (fig. 1 nr. 3) mag nooit worden verdraaid. Deze schroef is in defabriek met behulp van ngas- Jlowing" afgesteld (nummers te zien opfig 1&2) 40 Autotechnieken 4(

6 VerwarminJ!sweerstand (PTC) voor het bvpass -kanaal. Doel De verwarmingsweerstand heeft tot taak om een gedeelte van het bypass -kanaal voor het stationaire systeem te verwarmen, zodat ijsvorming wordt voorkomen. Het bestaat uit een weerstandsplaatje (PTC), dat in een zitting in het gasklephuis is gemonteerd. Werking fig. 1 Het weerstandsmateriaal van het plaatje heeft een temperatuur coefficient (PTC) De weerstand wordt snel hoger bij het stijgen van de temperatuur: in dat geval is na ongeveer een minuut de opgenomen stroom naar ongeveer 1 ampère gezakt fig2 In de grafiek (fig.2) zien we dat de stroom daalt wanneer de temperatuur stijgt T= temperatuur I= stroomsterkte Aansluiting Het plaatje (fig. 1 nr. 1) bevindt zich met een. stekker (fig. 1 nr 4) in een kunstof behuizing. Het geheel wordt m.b.v.een veer (fig. 1 nr. 2) in de zitting op het gasklephuis (fig. 1 nr. 3) gedrukt Het plaatje (fig. 3 nr. 1) wordt samen met de de lambdasonde direct door de accu gevoed via het dubbel relais (fig.3 nr 4) als het start- I contacts/ot (fig. 3 nr. 3) wordt ingeschakeld. De nummers in de kaders (fig. 4) ge-.... ven de stekkerpennen van de regeleenheid aan fig4 fig.3 41 Autotechnieken 41

7 Actuator Doel voor stationair toerentalrel!elinl! fig. 1 Door middel van een stappenmotor die op het gasklephuis is gemonteerd kan het stationais toerental geregeld worden. Werking De actuator bestaat uit:. een elektrische stappenmotor met twee spoelen in de stator en een rotor met een aantal paren permanente magneten;. Een schroefdraadoverbrenging die de draaiende bewegingvan de motor omzet in een rechtlijnige beweging. De impulsen van de elektronische regeleenheid wor- den in de motor omgezet van een draaiende bewe- 2. ging in een rechtlijnige beweging ( circa 0.04 mm I 3. stap) met behulp van een schroefdraadoverbren- 4. ging. Hierdoorwordteen afsluiter verplaatstdie de 5. diametervan het bypass-kanaalregelt Lager Schroefdraadbus Spoel magneet Schroefdraadas Groef die het draaien van de as voorkomt Afsluiter ",;',. ',,> Afsluiter 2. Schroefdraadas 3. Schroefdraadbus A= draaiende beweging B= rechtlijnige beweging fig.2 42 Autotechnieken 42

8 fig.3 --' Stappenmotor Bypass -kanaal Afsluiter Gasklep Gasklephuis Driver voor stappenmotor (in ECU) I...,..; Aan de hoeveelheid lucht Qo die bij gesloten fig.4 gasklep langs de gasklep stroomt, moet gedurende de opwarmfase of na het inschakelen van elektrische verbruikers of het verhogen van de belasting van de motor (airco, automatische versnellingsbak enz.) een extra hoeveelheid lucht Q worden toegevoegd om het toerental constant te houden. De minimum opbrengst Qo die bij stationair toerental langs de gasklep stroomt, is in defabriek afgesteld. De maximum opbrengst Q2 wordt bereikt bij een volledig teruggetrokken afsluiter. Tussen deze 2 uiteinden is de luchthoeveelheid regelbaar, zoals op de nevenstaande grafiek (fig. 4) is aangegeven. In het eerste gedeelte (tot aan Q1) is de wijziging in de luchthoeveelheid gering to. v. het aantal stappen. Hierdoor 12. Geheel teruggetrokken (hoeveelheid Q2) Geheel uitgedrtulid (hoeveelheid is een nauwkeurige regeling van het toerental Qo) mogelijk. 3. Totale slag van afsluiter In het tweede gedeelte (tot tuln Q2) neemt de hoeveelheidlucht t o.v het aantal stappen aanzienlijk toe om snel op het inschakelen van extra verbruikers te kunnen reageren. """' - 43 Autotechnieken 43

9 Brandsto{çircuit...,..; Dit bestaat uit de volgende componenten:. brandstoftank. Ondergedompelde brandstofpomp voorzien van gaasvoorfilter op de pompinlaat. Brandstoffilter. Toevoerleiding. Vierelektro-inspuitventielen. Brandstofdrukregelaar. Retourleiding. Terugslagklep - Elektrische brandstofpomp De elektrische brandstofpomp is in de brandstoftank in een speciale verende houder geplaatst, waarin ook de brandstofmeter met de bijbehorende vlotter is gemonteerd. Deze rollencelpomp is ondergedompeld in de brandstof en heeft een elektromotor met permanente magneten. In de kamers aan de buitenrand van de excentrisch in hetpomphuis geplaatste schijf (fig. 1 nr 1), bevinden zich metalen rollen (fig. 1 nr. 2) die door de centrifugale krachten tegen de buitenring gedrukt worden. Hierdoor ontstaat een hydraulische afdichting. De brandstof stroomt door de lege ruimtes en komt onder druk in de brandstoftoevoer (fig. 1 nr. 3). Een terugslagklep (fig. 1 nr. 4) voorkomt dat het brandstofcircuit leegloopt als depomp niet werkt Een overdrukklep (fig. 1 nr. 5) opent een verbinding tussen het afvoerkanaal en het aanzuigkanaal (fig. 1 nr. 6) als de druk hoger is dan 7 bar. '-- Excentrische schijf ~ 2. Metalen rollen 3. Brandstoftoevoer WO' 4. Terugslagklep 5. Overdrukklep 6. Inlaatkamer fig.1 44 Autotechnieken 44