EAT-245 Diagnose Motormanagement diesel 1

Transcriptie

1 EAT-245 Diagnose Motormanagement diesel 1 Zelfstudie en huiswerk 10-08

2 2 Inhoud INTRODUCTIE 3 BRANDSTOFSYSTEEM DIESEL 5 SCHEMATISCH OVERZICHT VAN HET DIESELSYSTEEM ALGEMEEN 5 TE BEHANDELEN ONDERDELEN 6 BRANDSTOFSYSTEEM 7 Directe en indirecte inspuiting 7 Onderdeel: verstuivers 8 Onderdeel: brandstoffilter 11 ELEKTRONISCHE ONDERDELEN ALGEMEEN 12 Onderdeel: Electronic Control Unit (ECU) 12 Onderdeel: verstuivernaaldslagsensor 13 Onderdeel: druksensoren 14 Onderdeel: luchtmassameter 15 Onderdeel: toerental-/krukaspositiesensor 16 Onderdeel: temperatuursensoren 17 Onderdeel: gloeistift & gloeirelais 18 Onderdeel: gaspedaal-positiesensor 20 Onderdeel: waste-gate 21 Onderdeel: gloeistiften voor de koelvloeistofverwarming 22 VERDELERPOMP VP Schematisch overzicht van het systeem VP Onderdeel: VP-37 verdelerinspuitpomp VERDELERPOMP VP-44 MET REGELEENHEID 29 Schematisch overzicht van het systeem VP Onderdeel: VP-44 verdelerinspuitpomp met regeleenheid Drukvulling 34 Onderdeel: variabele turbo 35

3 3 Introductie Met dit zelfstudiepakket kun je je voorbereiden op de Regionale Praktijktraining. Tijdens de training ga je een aantal werkorders uitvoeren. De informatie in dit zelfstudiepakket kan je helpen om die werkorders snel en doeltreffend uit te voeren. Verder is de zelfstudie een aanvulling op de theorieleerstof van je beroepsopleiding. In het zelfstudiepakket staan ook huiswerkvragen en opdrachten. Daarmee kun je controleren of je de stof goed begrijpt. Maak de vragen en opdrachten en bespreek ze met je leermeester. Je kunt je vragen natuurlijk ook tijdens de RPTdag aan de trainer stellen. De RPT-dag bestaat uit drie onderdelen: Theoriedeel Hier behandelen we kort de onderwerpen uit het zelfstudiepakket. Als bepaalde dingen in het zelfstudiepakket je niet duidelijk zijn, noteer ze dan. Dan kunnen we die tijdens het theoriedeel bespreken. Praktijkdeel Hier ga je aan de slag met de werkorders aan voertuigen of onderdelen daarvan. Voor vragen of uitleg kun je terecht bij de trainer. Hij is je vraagbaak en coach. Informatie en schema s kun je vinden in de werkplaatshandboeken en op de Infopunten. Op de Infopunten kun je onder andere internet en digitale handboeken raadplegen. Beoordeling Aan het einde van de RPT-dag vult de trainer een beoordelingsformulier in. Je krijgt dit formulier mee. Hierop staan de beoordelingen voor de uitgevoerde werkorders. Ook geeft de trainer een algehele beoordeling voor de manier waarop je de hele dag gewerkt hebt. De beoordeling voor de verschillende onderdelen is Goed (G), Voldoende (V) of Onvoldoende (O). Succes!

4 4 Voorwoord Brandstofsysteem diesel Nieuwe auto s met dieselmotoren die op dit moment in Nederland te koop zijn, zijn voorzien van een elektronisch gestuurd of geregeld brandstof-inspuitsysteem. Dit is de enige mogelijkheid om de huidige dieselmotoren onder alle condities optimale prestaties te laten leveren, gecombineerd met een zo laag mogelijk brandstofverbruik en een minimale uitlaatgasemissie. In de meeste gevallen betreft het systemen waarbij de ingespoten brandstofhoeveelheid gestuurd en het brandstof-inspuittijdstip geregeld wordt door één ECU (Electronic Control Unit). Elektronische brandstofinspuitsystemen voor dieselmotoren komen in verschillende uitvoeringen voor. Tijdens deze RPT-dag beperken we ons tot de elektronisch geregelde dieselinjectiesystemen. Brandstof-inspuitsystemen van bijvoorbeeld Japanse dieselauto s worden veelal in licentie geproduceerd. Dit betekent dat deze systemen per type grote gelijkenissen vertonen voor wat betreft de toegepaste componenten en hun werking. Soms zijn er enkele kleine afwijkingen. Verschillen uiten zich dus over het algemeen alleen in uitvoeringsvormen en afwijkende test- en meetwaarden. Schematisch overzicht van het dieselsysteem algemeen Schematisch overzicht van het dieselsysteem algemeen

5 5 Te behandelen onderdelen De onderdelen van het brandstofsysteem die we gaan behandelen op de cursus zijn: Brandstofsysteem directe en indirecte inspuiting verstuivers brandstoffilter Elektronische onderdelen algemeen Electronic Control Unit (ECU) verstuivernaaldslagsensor druksensoren luchtmassameter motortoerental/krukaspositiesensor temperatuursensoren gaspedaal-positiesensor gloeistift en gloeirelais Verdelerpomp VP-37 schematisch overzicht van het systeem VP-37 VP-37 verdelerinspuitpomp axiaalplunjer regelschuif stelmotor regelschuif regelweggever VP-37 nokkenschijf magneetklep inspuitbegin stopklep Verdelerpomp VP-44 met regeleenheid schematisch overzicht van het systeem VP-44 VP-44 verdelerinspuitpomp met regeleenheid nokkenring nokkenring-positiesensor hogedruk magneetklep Drukvulling drukvulling variabele turbo

6 6 Brandstofsysteem Directe en indirecte inspuiting Waarom overschakelen naar directe brandstofinspuiting? Een dieselmotor met directe brandstofinspuiting heeft t.o.v. een dieselmotor met indirecte inspuiting minder wandoppervlakte van de verbrandingskamer. Hierdoor zal een dieselmotor met directe brandstofinspuiting minder verlies van compressie en verbrandingswarmte hebben, en daardoor een hoger rendement en schonere uitlaatgassen. Indirecte inspuiting Het inspuiten, mengen en verdampen van de brandstof gebeurt in een aparte ruimte, de wervelkamer. De brandstof wordt tijdens de compressieslag in de luchtwerveling van de wervelkamer gespoten. Hierdoor ontstaat een goede vermenging van de brandstof met de lucht. Directe inspuiting De brandstof wordt aan het einde van de compressieslag rechtstreeks in de cilinder ingespoten. Het mengen van de brandstof en de lucht vindt dus in de cilinder plaats. Een kom in de zuiger vormt bij directe brandstofinspuiting de verbrandingsruimte. Om de mengselvorming te verbeteren wordt de inlaatlucht in werveling gebracht. De werveling ontstaat door de vorm van het inlaatspruitstuk en de vorm van de zuigerbodem. Moderne dieselmotoren hebben doorgaans directe inspuiting. De inspuitdruk is bij directe inspuiting hoger dan bij indirecte inspuiting. 1 Welk soort inspuiting geeft meer warmte af aan het koelsysteem

7 7 Onderdeel: verstuivers Tapverstuivers 1 verstuivernaald 2 houder 3 schacht 4 brandstoftoevoer 5 hogedrukkamer 6 spuitopening 7 smoortap Tapverstuiver actuator (indirect) het inspuiten van de brandstof in de cilinder door de verstuivernaald te lichten waardoor de brandstof, welke onder druk staat, door de opening de voor- of wervelkamer ingespoten wordt in de cilinderkop Dieselmotoren met indirecte brandstofinspuiting zijn voorzien van zogenaamde tapverstuivers. De brandstof wordt in een speciale ruimte gespoten, de voor- of wervelkamer. In deze ruimte wordt de brandstof gemengd met de lucht waar door een brandbaar mengsel wordt verkregen. De tapverstuiver kenmerkt zich door één inspuitopening. Bij de tap verstuiver wordt de verstuivernaald bij een bepaalde brandstofdruk gelicht. Hier door ontstaat een brandstofnevel uit de inspuitopening. De openingsdruk van tap verstuivers ligt tussen de 110 en 135 bar.

8 Gatverstuivers 1 verstuivernaald 2 houder 3 schacht 4 brandstoftoevoer 5 hogedrukkamer 6 spuitopening 7 smoortap actuator (indirect) Gatverstuiver 6 7 het inspuiten van de brandstof in de cilinder door de verstuivernaald te lichten waardoor de brandstof, welke onder druk staat, door de opening de cilinder ingespoten wordt in de cilinderkop Bij direct ingespoten dieselmotoren komen we de gatverstuivers tegen. De verstuiver heeft meerdere inspuitopeningen die de brandstof rechtstreeks in de cilinder spuiten. De verbrandingskamer van deze motoren bevindt zich in de zuigerbodem. De plaatsing van de inspuitopeningen is exact op de vorm van de verbrandingskamer afgestemd. Door deze constructie kan de verstuiver maar op één manier in de motor gemonteerd worden. De openingsdruk van deze verstuiver ligt tussen 180 en 250 bar. 2 Waarom heeft een direct ingespoten diesel een meergatsverstuiver?

9 9 Eén- en tweetrapsverstuivers 1 slappe veer (eerste trap) 2 sterke veer (tweede trap) 1 2 actuator (indirect) het inspuiten van de brandstof in de cilinder door de verstuivernaald te lichten waardoor de brandstof, welke onder druk staat, door de opening de cilinder ingespoten wordt in de cilinderkop Gatverstuiver Dieselmotoren met directe brandstofinspuiting kenmerken zich door een relatief harde dieselklop. Dit heeft te maken met de grote drukstijging in de cilinder door de grote hoeveelheid brandstof die in één keer ingespoten wordt. Door gebruik te maken van een zoge naamde voor-inspuiting wordt de verbranding voorzichtig ingezet. De dieselklop is daardoor beduidend minder. Om dit te bewerkstellingen zijn er fabrikanten die tweetrapsverstuivers monteren. Deze verstuivers hebben twee veren: een normale veer en een minder sterke veer. Door de zwakkere veer zal de naald bij een lagere druk al een beetje kunnen lichten. Hierdoor wordt een kleine hoeveelheid brandstof met een lage druk in de cilinder gespoten: de voorinspuiting. De verbranding wordt hierdoor ingeleid. De naald van de verstuiver loopt tegen een aanslag die opgesloten zit met de sterke veer. De druk zal verder oplopen tot de normale openingsdruk. De naald zal op dat moment maximaal openen: de hoofdinspuiting.

10 10 Onderdeel: brandstoffilter Brandstoffilter filter het filteren van de brandstof om schade aan de motor te voorkomen door middel van een grof en een fijn filter tussen de brandstoftank en de verdelerpomp In een modern dieselbrandstofsysteem zijn meestal meerdere filters opgenomen. Naast het grof voorfilter bevat het systeem een fijnfilter met waterafscheider in de aanvoerleiding. Belangrijk is dat het fijnfilter regelmatig wordt vervangen. Het niet tijdig vervangen van het filter en aftappen van het verzamelde water is vaak de oorzaak van storingen bij dieselinspuitsystemen De vervangingtermijnen kunnen per merk sterk uiteenlopen. Raadpleeg dus altijd de fabrieksgegevens. Bij sommige merken kan het water uit het brandstoffilter afgetapt worden. BELANGRIJK: Bij problemen moet je het brandstofsysteem ook mechanisch controleren. De controle kan een indicatie geven over een eventueel mechanisch defect in het systeem, zoals een defecte hydraulische pompdrukregeling of een verstopt brandstoffilter.

11 11 Elektronische onderdelen algemeen Onderdeel: Electronic Control Unit (ECU) ECU regelapparaat het verwerken van/berekenen met gegevens van alle sensoren in de auto, en het aansturen van alle actuatoren in de auto het ontvangen, verwerken en aansturen gaat hetzelfde als een computer. Door middel van pulsen/spanningen worden de actuatoren aangestuurd. meestal tegen het schutbord Het hart van het dieselmotor management - systeem is de elektronische regeleenheid, ook wel Electronic Control Unit (ECU) genoemd. ok de zelfdiagnose van deze componenten is in handen van de ECU. Alles sensoren in de auto geven een signaal af aan de ECU. Aan de hand van de binnengekomen informatie zal de regeleenheid het inspuitmoment en inspuithoeveelheid gaan bepalen. Bij het bepalen van het inspuitmoment en inspuithoeveelheid maakt de ECU gebruik van kenvelden. Deze kenvelden zijn tabellen waarin de regeleenheid het gewenste inspuitbegin voor BDP inspuitmoment en inspuithoeveelheid opzoekt. inspuithoeveelheid toerental Kenveld

12 12 Onderdeel: verstuivernaaldslagsensor Verstuivernaaldslag-sensor instelstift 2 spoel 3 drukstift 4 kabel 5 stekker Signaal: sensor het registreren van het inspuitbegin met behulp van een magneetspoel geïntegreerd in de verstuiver In de magneetspoel bevindt zich een drukstift, die het verlengde uiteinde van de verstuivernaald vormt. Bij het bewegen van de drukstift verandert het magnetisch veld. Daardoor ontstaat een spannings piek. Uit het tijdsverschil tussen de impuls van de verstuivernaaldslagsensor en het BDPsignaal van de toerentalsensor berekent het ECU-regelapparaat het werkelijke inspuitbegin.

13 Onderdeel: druksensoren 1 sensorelement 3 drukplaat 2 geleider 4 behuizing 3 Inlaatspruitstuk-druksensor 4 sensor het meten van de druk van o.a. het inlaatspruitstuk of de buitenlucht door een piëzoresisterende halfgeleidersensor (ook wel MAP-sensor genoemd) geïntegreerd in de ECU (Als voorbeeld voor de werking wordt de inlaatspruitstuk-druksensor genoemd, maar het principe is van elke druksensor hetzelfde.) De sensor wordt aangesloten op het in laat spruitstuk door middel van een slangetje. Dit slangetje zorgt ervoor dat dezelfde druk in de sensor heerst als in het inlaatspruitstuk. Door het drukverschil tussen de lagedruk kant (ingesloten vacuüm, zie afbeelding) en de hogedruk kant (inlaatspruitstukdruk) van de sensor ontstaat er en vervorming in het half geleiderelement (wat deze twee kanten van elkaar scheidt). Door de vervorming van het halfgeleiderelement verandert de weer stand. En een verandering van de weerstand betekent weer een verandering van de spanning. Dit signaal wordt naar de ECU gestuurd. Karakteristiek: U (V) 5 0, , ,2 0,4 0,6 0,8 1 p (bar) Karakteristiek van een druksensor

14 14 Onderdeel: luchtmassameter sensor het meten van de luchtmassa hittefilm met behulp van een hittedraad/hittefilm Luchtmassameter Signaal: in het inlaatkanaal Een elektrisch verwarmd oppervlak, de hittedraad of hittefilm, wordt op een constante temperatuur afgeregeld. De voorbij stromende aanzuiglucht koelt dit verwarmde oppervlak. Als maatstaf voor de aangezogen luchtmassa dient de stroom, die nodig is om de temperatuur van de hittefilm of draad constant houden. De wijziging van de verwarmingsstroom wordt gemeten als een spanningsverschil en versterkt naar de ECU gestuurd. Je kunt de luchtmassameter controleren door het meten van de voedingsspanning van de luchtmassameter en de afgegeven spanning bij verschillende toerentallen. Trig 0.10V CH1 0.5V 0.5s Signaal van een luchtmassameter

15 15 Onderdeel: toerental-/krukaspositiesensor sensor het meten van het toerental van de krukas of de positie van de krukas door middel van een pulsgever meestal aan de voor- of achterzijde van de krukas. Toerental-/krukaspositiesensor De sensor geeft bij elke tand een puls af. De snelheid waarmee deze pulsen elkaar opvolgen is een indicatie voor het toerental. Door één ontbrekende tand of één hele brede tand aan de krukas wordt er door de sensor een ander signaal afgegeven. Dit signaal geeft de ECU informatie over de stand van de krukas t.o.v. het bovenste dode punt (BDP). Signaal: Trig -5.0 VCH1 2V 1ms Signaal van een toerental-/krukaspositiesensor

16 16 Onderdeel: temperatuursensoren sensor het meten van de temperatuur van o.a. de koelvloeistof en de inlaatlucht Inlaatlucht-temperatuursensor Karakteristiek: door middel van een Negative Temperature Coefficient -weerstand (NTCweerstand) diverse plekken waar de temperatuur gemeten kan worden (o.a. het inlaatspruitstuk) Door de toenemende temperatuur wordt de weerstand van het element lager. Hierdoor verander de spanning over de sensor ook en dit signaal wordt aan de ECU doorgegeven. Karakteristiek van een NTC-weerstand

17 17 Onderdeel: gloeistift & gloeirelais actuator de lucht in de cilinderkop opwarmen om de koude motor beter te laten starten door middel van warmteontwikkeling in de gloeistift Gloeistift in de cilinderkop Bij het starten van een koude motor kan het in de cilinderkop te koud zijn voor de brandstof om uit zichzelf mooi en goed te ontbranden. Om dit wel goed te laten verlopen wordt de lucht in de cilinderkop eerst opgewarmd door een gloeibougie alvorens de motor te laten starten (voorgloeien). Door een grote stroom door het metalen uiteinde van de gloeistift te sturen warmt het materiaal daar op. Dit komt door de weerstand van het materiaal. Het moment van inen uitschakelen van de gloeistift wordt bepaald door een relais. Deze wordt aangestuurd door de ECU. De spanning haalt de gloeistift rechtsreeks van de accu. De stroom die door de gloeistiften heenloopt, op het moment dat deze ingeschakeld wordt, zal eerst hoog zijn en neemt vervolgens geleidelijk af naar een constant niveau. 3 Is een gloeibougie een NTC of een PTC?

18 18 Berekening aan gloeistift: De stroom berekenen, die door de gloeistiften stroomt is vrij simpel. Gloeistiften zijn geklasseerd aan het vermogen (Watts). Deze vermogens zijn terug te vinden in naslagwerken. Wanneer het totale vermogen is vastgesteld kan je dit vermenigvuldigen met het aantal cilinders. Vervolgens kan de algemene formule voor vermogen (vermogen = spanning x stroom) gebruiken om de stroomsterkte uit te rekenen. Elektrisch schema: Signaal: Voorbeeld: Elke gloeistift = 150 Watt; 4 gloeistiften = 4 x 150 = 600 W. Vermogen = spanning x stroom; Vermogen / spanning = stroom; 600 W / 12 V (accuspanning) = 50 A. De totale activeringstijd is af te lezen in de grafiek (in dit geval ongeveer 17 sec.). Verloop van de stroom door de gloeistift Elektrisch schema van gloeistiften

19 19 Onderdeel: gaspedaal-positiesensor Gaspedaal-positiesensor sensor informeert het motormanagement over de gewenste belasting dubbele potmeter op de vloer bij de bestuurder Deze sensor geeft de stand van het gaspedaal door aan de elektronische eenheid en bestaat uit twee potentiometers met een weerstand die recht evenredig zijn met de stand van het gaspedaal. De signalen van de beide potentiometers worden constant met elkaar vergeleken om eventuele afwijkingen vast te kunnen stellen. Verder worden de waarden voortdurend vergeleken met de gegevens van de andere sensoren om onsamenhangende informatie te voorkomen. Zonder de sensor gaspedaalstand draait de motor meestal met een verhoogt stationair toerental zodat er nog met de auto gereden kan worden naar een garage.

20 20 Onderdeel: waste-gate 1 computer 2 magneetklep laaddrukregeling 3 intercooler 4 inlaatspruitstuktemperatuursensor 5 inlaatluchtdruk-sensor 6 waste-gate 7 turbocompressor 8 luchtmassameter Schematisch overzicht van een turbo-systeem met waste-gate actuator het afregelen van de vuldruk door het openen van de waste-gate kan het toerental van de turbo worden afgeregeld aan de uitlaatturbinekant van de turbo De vuldruk zal, als deze niet geregeld wordt, vooral bij hogere toerentallen te hoog oplopen. Daarom heeft een modern dieselmotormanagementsysteem de mogelijkheid de druk elektronisch te regelen. Hiertoe heeft de regeleenheid informatie nodig over de druk in het inlaatspruitstuk. Bij het overschrijden van een bepaalde druk stuurt de regeleenheid magneetklep aan, welke op zijn beurt zorgt voor de aansturing van de waste-gate.

21 21 Onderdeel: gloeistiften voor de koelvloeistofverwarming 1 koelvloeistof-aansluiting 2 cilinderkop 3 gloei-elementen actuator opwarmen van de koelvloeistof bij koude start door middel van gloeistiften in het koelsysteem Omdat de energie bij hoog rendementmotoren zoveel mogelijk wordt benut, zal er minder warmte geproduceerd worden door de motor (warmte is namelijk energieverlies). Dit kan bij een koude motor een hogere slijtage veroorzaken omdat de olie minder snel opwarmt. Door de koelvloeistof te verwarmen komt de motor eerder op temperatuur. Voor de verwarming van de koelvloeistof worden vaak een aantal gloeielementen in het koelsysteem geplaatst. Bij grotere auto s wordt ook wel een aparte verwarmingseenheid gemonteerd. Vooral voor de interieurverwarming is een sneller opgewarmde motor belangrijk.

22 22 Verdelerpomp VP-37 Schematisch overzicht van het systeem VP-37 1 verstuivernaaldslagsensor 2 motortoerentalsensor 3 luchtmassameter 4 hoogtesensor 5 koelvloeistoftemperatuursensor 6 inlaatluchttemperatuursensor 7 koppelingspedaalschakelaar 8 remlichtschakelaar 9 rempedaalschakelaar 10 gaspedaalpositiesensor 11 regelschuifpositiesensor 12 brandstoftemperatuursensor 13 aanvullende signalen 14 EDC-computer 15 inlaatspruitstukdruksensor 16 diagnosestekker 17 controlelampje voorgloeien 18 vacuümvormer 19 magneetklep laaddrukregeling 20 stopklep 21 inspuithoeveelheidsregelaar 22 magneetklep inspuitmoment 23 aanvullende signalen

23 23 Onderdeel: VP-37 verdelerinspuitpomp regelweggever 2 stelmotor 3 stopklep 4 axiaalplunjer 5 magneetklep inspuitbegin 6 regelschuif 6 5 VP-37 verdelerpomp actuator het opwekken van de inspuitdruk, de inspuithoeveelheid, het inspuittijdstip bepalen, de vervroeging bepalen en de brandstoftoevoer afsluiten met behulp van een axiaalplunjer, een regelschuif, een nokkenschijf, een magneetklep en een stopklep voor de verstuivers en na de brandstofopvoerpomp 4 Waarom heeft men de oude VE-pomp elektronisch bedienbaar gemaakt?

24 24 Axiaalplunjer 1 plunjer 2 regelschuif 3 toevoerboring 4 inlaatsleuf 5 hogedrukkamer 6 plunjerboring 7 hogedrukkanaal 8 klep 9 huis 10 hogedruksleuf 11 ontlastkanaal Axiaalplunjer actuator het opwekken van brandstofdruk door het bewegen van de plunjer in de VP-37 verdelerpomp De axiaalplunjer heeft een pompbeweging in de lengterichting van de aandrijfas van de pomp. Hierdoor wordt er druk in de hogedrukkamer opgebouwd.

25 25 Stelmotor regelschuif 1 regelweggever 2 stelmotor 3 as 4 excenter Stelmotor regelschuif actuator het verplaatsen van de regelschuif de motor stuurt een excenteras aan, welke weer een regelmof verschuift in de VP-37 verdelerpomp De stelmotor van de regelschuif is een elektromotor en bevindt zich in het bovenste gedeelte van de brandstofpomp. De regeleenheid stuurt een blokspanning naar de elektromotor. Afhankelijk van de pulsduur zal de motor de excenteras in een bepaalde stand zetten. De excenteras verschuift de regelmof, waarmee het inspuiteinde bepaald wordt. 5 Met wat voor spanning wordt de stelmotor regelschuif aangestuurd?

26 26 Regelweggever VP-37 1 spoel met wisselspanning 2 ijzeren kern 3 metalen ring 4 excenteras 5 vaste metalen ring 6 brandstoftemperatuursensor Regelweggever VP-37 Signaal: sensor het meten van de verplaatsing van de regelschuif door een verschil tussen een opgewekte en gegenereerde spanning in de VP-37 verdelerpomp Deze sensor is opgebouwd uit twee spoelen die gemonteerd zijn om een gemeen schappelijke kern. Op één spoel wordt (door de regeleenheid) een wisselspanning gezet met een vaste amplitude. Om de kern van de spoel schuift een metalen ring die verbonden is met de regelschuif. Afhankelijk van de stand van de regelschuif zal in de andere spoel een bepaalde spanning opgewekt worden. Het verschil in amplitude van de opgewekte spanning en de vaste referentiespanning is een maat voor de stand van de regelschuif. Signaal VP-37 regelgever

27 27 Nokkenschijf 1 rollenring 2 pen 3 brandstofdruk 4 magneetklep 5 zuiger 6 drukveer 7 aanzuigzijde opvoerpomp Nokkenschijf actuator het bepalen van het inspuittijdstip door het verdraaien van de nokkenschijf in de VP-37 verdelerpomp Het inspuittijdstip wordt door het verdraaien van de nokkenschijf geregeld. Dit verdraaien wordt bewerkstelligd door een zuiger. De vervroeging is afhankelijk van de brandstof druk in de brandstofpomp welke in verbinding staat met één van de zijden van de zuiger (7). De drukopbouw verloopt lineair met het toerental, waardoor de vervroeging ook lineair ten opzichte van het toerental verloopt. De tegendruk aan de andere zijde van de zuiger (3) wordt via een magneetklep, welke wordt aangestuurd door het ECU, geregeld. Zo is de vervroeging niet alleen meer afhankelijk van het toerental, maar kan onafhankelijk bepaald worden. Dit is een duty-cycle klep

28 28 Verdelerpomp VP-44 met regeleenheid Schematisch overzicht van het systeem VP-44 1 brandstoftank met pomp 2 brandstoffilter 3 verdelerpomp VP-44 met regeleenheid (bij de VP-37 ontbreekt de regeleenheid) 4 Electronic Control Unit (ECU) 5 gloeirelais 6 verstuiver met naaldslagsensor 7 gloeistift 8 koelvloeistoftemperatuursensor 9 motortoerental/krukaspositiesensor 10 uitlaatgasrecirculatie 11 inlaatluchttemperatuursensor 12 inlaatdruksensor 13 luchtmassameter 14 uitlaatgasturbo 15 turbodrukregeling 16 gaspedaalpositiesensor 17 koppelingsschakelaar 18 remschakelaar 19 snelheidsgever 20 cruise control 21 aircocompressor en schakelaar 22 diagnose

29 29 Onderdeel: VP-44 verdelerinspuitpomp met regeleenheid 1 pompregeleenheid 2 hogedrukpomp 3 verdeelstuk 4 hogedrukmagneet-klep 5 hogedrukaansluiting VP-44 verdelerpomp met regeleenheid voor de verstuivers en na de brandstof- opvoerpomp actuator het opwekken van de inspuitdruk, de inspuithoeveelheid, het inspuittijdstip bepalen, de vervroeging bepalen en de brandstoftoevoer afsluiten met behulp van een axiaalplunjer, een hogedruk magneetklep, een nokkenschijf, een magneetklep en een stopklep

30 30 Nokkenring A brandstoftoevoer 1 zuigzijde lagedrukpomp 2 perszijde lagedrukpomp 3 lagedruk-opvoerpomp 4 regelschuif 5 inspuitversteller 6 nokkenring 7 zuiger 8 drukruimte 9 magneetklep Nokkenring actuator het begin bepalen van de effectieve slag van de plunjers door het verdraaien van de nokkenring in de VP-44 verdelerpomp Door het verdraaien van de nokkenring, wordt er voor gezorgd dat de plunjer zijn actieve slag maakt op het moment dat de magneetklep wordt aangestuurd. Dit is noodzakelijk omdat er anders een drukval zal zijn op het moment van inspuiting. Dit verdraaien wordt bewerkstelligd door een zuiger. Het grote verschil met de VP-37 is, dat bij een VP-44 het pompelement wordt vervroegd en bij de VP-37 het daadwerkelijke inspuitmoment. 6 Welke actuator wordt bij het VP-44 systeem op het inspuitmoment aangestuurd?

31 31 Nokkenringpositiesensor Nokkenringpositiesensor sensor het bepalen van de positie van de nokkenring door middel van een pulsgever in de VP-44 verdelerpomp Met het signaal van de nokkenringpositiesensor kan de regeleenheid het pomptoerental en de verdraaiing van de nokkenschijf bepalen. De sensor bestaat uit een poolwiel met fijne vertanding en een sensor. Over de omtrek van het poolwiel, zijn een aantal brede tandholtes aangebracht. Het aantal van deze tandholtes is gelijk aan het aantal cilinders van de motor. Signaal: Signaal van de nokkenringpositiesensor

32 32 Hogedruk-magneetklep 1 klepzitting 2 sluitrichting van de naald 3 ventielnaald 4 anker 5 spoel 6 magneet Hogedruk-magneetklep actuator het aansturen van de verstuiver door het bepalen van het begin en het einde van de hogedrukopbouw door het openen van de magneetklep in de VP-44 verdelerpomp De hogedruk-magneetklep zorgt, door het openings- en het sluitmoment van de klep te regelen, voor het bepalen van de het begin en het einde van de hogedrukopbouw. De klep wordt aangestuurd door middel van een duty-cycle signaal. Door het toepassen van een magneetklep in plaats van de regelschuif wordt het aantal bewegende delen in de pomp verminderd. 7 Hoe wordt de inspuit hoeveelheid bepaald bij het VP- 44 systeem?

33 33 Drukvulling Een dieselmotor draait, anders dan de benzinemotor, op een luchtoverschot ( 1,2). Het overschot aan lucht is nodig om te zorgen voor een goede en volledige verbranding. Bij een dieselmotor zonder drukvulling zal vooral bij hogere toerentallen de cilindervulling al snel afnemen. Door toepassing van drukvulling neemt de vullingsgraad van de cilinder toe. Daarmee wordt een hoger rendement en lagere emissiewaarden verkregen, en kunnen de moderne dieselmotoren hoge toerentallen draaien. Deze systemen kunnen eventueel met een intercooler worden toegepast. De inlaatlucht wordt door de intercooler verlaagd in temperatuur, waardoor de lucht compacter wordt. De cilindervulling wordt daardoor nog meer verbeterd. Hieronder staat een schematische voorstelling van een uitlaatgasturbosysteem. Schematische voorstelling van een variabel uitlaatgasturbosysteem (VP-37 systeem) We bespreken op de cursusdag de variabele uitlaatgasturbo.

34 34 Onderdeel: variabele turbo Variabele turbo turbo het verhogen van de inlaatluchtdruk door middel van een uitlaatgasturbine welke de inlaatgasturbine aandrijft op het inlaat-/uitlaatspruitstuk

35 35 De uitlaatgassen drijven de uitlaatgasturbine aan. Deze staat rechtstreeks in verbinding met de inlaatgasturbine. De inlaatgasturbine gaat harder draaien naarmate de uitlaatgasdruk stijgt. Hoe harder de inlaatgasturbine draait des te hoger zal de inlaatluchtdruk worden. In het uitlaatkanaal zitten verstelbare schoepen. Door een stelring zijn deze schoepen te verdraaien. Deze stelring wordt door middel van een vacuüm verdraaid. De ECU regelt door middel van een magneetklep het vacuüm. Door de schoepen te verstellen kan de luchtstroom gericht worden. De hoek waar de lucht de schoepen van de turbine raakt is, hierdoor gunstiger. Hierdoor kan bij lagere toeren tallen (en dus ook lagere uitlaatgasdrukken) de turbo toch al op een hoger toerental draaien. De variabele turbo heeft als voordeel dat al bij laag toerental maximale vuldruk verkregen wordt. Hierdoor is de werking van de turbo over een groot toerengebeid optimaal.