1

5.2. Benzinbefecskendező és integrált motorirányító rendszerek (Második rész – L-Jetronic rendszer I.)

A Bosch elektronikusan irányított benzinbefecskendező rendszerei közül a legnagyobb darabszámban gyártott valószínűleg az L-Jetronic volt, amelyet igen sok járműtípusba (Pl. BMW, Opel, Fiat stb.) építettek be a 70-es évek végén és a 80-as évek első felében. A ma praktizáló autószerelő találkozhat még e rendszerekkel, és azt gondoljuk, mivel a későbbi integrált motorirányítóknak (pl. L-Motronic) is sok esetben ez az alapja, érdemes e keverékképzőt részletesen bemutatnunk.

A rendszer általános jellemzői és felépítése Motorhajtástól független, szakaszos, kisnyomású benzinbefecskendező rendszer, amely a motor szívócsatornájába fecskendez motorciklusonként kétszer (tehát fordulatonként). Elektronikus irányítóegysége a motorterhelési jelet a motorlégnyelés alapján képzi. Az alaptípus analóg vezérlőegységgel irányított nem lambda-szabályzott keverékképző. A benzinbefecskendező főbb szerkezeti elemeit az 1. ábrán követhetjük nyomon. Természetesen az L-Jetronic benzinbefecskendező rendszer elemeit is négy különböző, de együtt működő fő alkatrészcsoportba sorolhatjuk.

1 – Tüzelőanyag-tartály 2 – Tüzelőanyag-szivattyú 3 – Tüzelőanyag-szűrő 4 – Elektronikus irányító-

egység 5 – Befecskendezőszelep 6 – Nyomásszabályzó

Forrás: Bosch

7 – Gyűjtőszívócső 8 – Hidegindító szelep 9 – Fojtószelep kapcsoló 10 – Légnyelésmérő 11 – Relékombináció 12 – Időzített hőmérséklet- kapcsoló

13 – Motorhőmérséklet érzékelő 14 – Gyújtáselosztó 15 – Pótlevegő tolattyú 16 – Akkumulátor 17 – Gyújtáskapcsoló

1. ábra

2

1. A tüzelőanyag-rendszer főbb szerkezeti elemei, azok felépítése és működése A tüzelőanyag-rendszer (2. ábra) szerke-zeti elemei közül a tartály, a szivattyú és a szűrő szerkezetileg megegyezik a D-Jetronicnál bemutatott elemekkel, ezért azokat nem közöljük. A befecskendező-, illetve hidegindító-szelep működésében megegyezik, de kialakításában eltér a D-Jet. rendszerben bemutatottól, ezért csak az alkatrészek szerkezeti vázlatait adjuk meg, a magyarázat-leírás nélkül.

Befecskendezőszelep

Hidegindító szelep

Nyomásszabályzó A rendszerben a nyomást ez esetben is egy lapszelepes, membrános kivitelű nyomásszabályzó állítja be. A D-Jetronictól való fő eltérés az, hogy ennél a rendszernél – mivel az elektronikus irányítóegysége a szívó-csőnyomást nem érzékeli – a szabályzó membrán alatti teret összekötik a szívócső fojtószelep mögötti terével. Ez azt eredményezi, hogy a rendszer-

nyomás a szívócsőnyomástól fog függeni. (Ha a szívócsőnyomás csökken, ugyan- annyival csökken a rendszernyomás is.) Ezáltal a befecskendezett mennyiség csak a befecskendező szelep nyitvatartási idejétől függ. (A befecskendező szelepen a benzin-áramlást létrehozó két oldal között a nyomáskülönbség üzem közben állandó.)

1 – Szűrő 2 – Villamos csatlakozó 3 – Tekercs 4 – Nyomórugó 5 – Vasmag 6 – Szeleptű 7 – Befecskendezőcsap

1 – Villamos csatlakozó 2 – Tüzelőanyag-bevezetés 3 – Vasmag 4 – Tekercs 5 – Örvényfúvóka 6 – Szelepülés

1 – Tartály 2 – Szivattyú 3 – Szűrő 4 – Elosztócső 5 – Nyomásszabályzó 6 – Befecskendezőszelep 7 – Hidegindító szelep Forrás: Bosch

Forrás: Bosch

2. ábra

1 – Tüzelőanyag bevezetés 2 – Visszafolyás 3 – Lapszelep 4 – Szeleptartó 5 – Membrán 6 – Nyomórugó 7 – Szívócső csatlakozás

Forrás: Bosch

Forrás: Bosch 4. ábra 3. ábra

5. ábra

3

2. A levegőrendszer főbb szerkezeti elemei, azok felépítése és működése A 6. ábrán a levegő-rendszer főbb szerkezeti elemeit láthatjuk. A szűrőt követően a levegő a később bemutatásra kerü-lő légnyelésmérőbe jut, amely az ECU-t a motor pillanatnyi légnyeléséről és a beszívott levegő hőmérsékletéről informál-ja. A közös szívócső sza-

kaszban helyezkedik el a fojtószelep. Azt két úton kerülheti meg a levegő. Egyrészt hideg motor mellett a nyitott pótlevegő tolattyún áramolhat levegő. A bimetállos, motorhővel és elektro-mosan is fűtött pótlevegő tolattyú műkö-

dését a D-Jetronic rendszer ismertetésekor már bemutattuk. Most csak jelleggörbéjét (7. ábra) közöljük, amelyen hőmérséklete függvényében a rajta átáramló levegő térfo-gatárama követhető nyomon. A fojtószelepet megkerülő „felső” csatornán a motor alapjárati üzemében áramlik számottevő levegő. Az állítócsavar az alapjárati fordulatszám beállítására szolgál. 3. A rendszer érzékelői, bemeneti információi Az elektronikus irányítóegység beavatkozóit a mérőérzékelők jelei és egyéb bemeneti információi alapján vezérli. A L-Jetronic elnevezésben az „L” betű („Luft = levegő”) a levegőmennyiség mérésre utal. E rendszer tehát a motorterhelési jelet a légmennyiség érzékelése alapján képzi. A klasszikus L-Jetronic rendszer legjellegzetesebb alkatrésze a tor- lócsappantyús légnyelésmérő, amelynek felépítését és működését a szenzorok között elsőként ismertetünk.

3.1. – 3.2. Torlócsappantyús légnyelésmérő és levegőhőmérséklet érzékelő Felépítése működése és jelleggörbéje

A légnyelésmérő működésének alapelvét a 9. ábrán követhetjük nyomon. Az érzékelőn átáramló levegő torlónyomása erőhatást gyakorol a torlócsappanyúra, amely rugóerő ellenében (a visszatérítő spirálrugó a 8. ábrán látható) elfordul. A torlócsappantyú tengelyére egy potenciométer csúszkáját rögzítették, amely egy összetett ellenállás-pályán (10. ábra) mozog. A csúszka a motor pillanatnyi légnyelésétől (a levegő térfogat-áramától) függő feszültséget oszt le.

1 – Levegőszűrő 2 – Légnyelésmérő 3 – Levegő-hőmérséklet érzékelő 4 – Fojtószelep

Forrás: Bosch

Forrás: Bosch

Forrás: Bosch

1 – Érintkezőpálya 2 – Érintkező (csúszka) 3 – Fogazott rugóerő állító 4 – Visszatérítő rugó 5 – Potenciométer ellenálláshálózata

6. ábra

5 – Pótlevegő tolattyú 6 – Alapjárati keverékösszetétel- állító csavar 7 – Alapjárati fordulatszám- állító csavar

7. ábra

8. ábra

4

A torlócsappantyúval egy kiegyenlítő csappantyút is egybeépítettek. Ennek szerepe egyrészt a visszaverő-dő nyomáshullám hatástalanításában van, másrészt a csillapításban is fontos szerepet játszik. Erősen szakaszos légnyelésnél – pl. alapjárati fordulaton – a torlócsappantyú e nélkül intenzív lengésbe jöhetne. A kiegyenlítő csappantyú ilyenkor a kiegyenlítő-kamrában nyomás-növekedést, illetve nyomáscsökke-

nést idéz elő, és ez csökkenti a lengés amplitúdóját, tehát a jelfeszültség változását. A légnyelésmérő érzékelő-csatornáját egy állítható keresztmetszetű csatorna kerüli meg. Az ezen átáramló levegő mennyiségét a légmennyiség-szenzor nem méri be, ezért e keresztmetszet változtatásával – tehát az állítócsavar elforgatásával – az alapjárati keverékösszetétel változtatható. Ha például a csavart befelé csavarjuk – tehát a csatornát szűkítjük – a motor, bár ugyanannyi levegőt nyel, (hiszen ezt alapvetően a fojtószelep állása határozza meg) a torlócsappantyú tovább fog fordulni. Mivel ekkor az nagyobb motor-légnyelésről ad információt az irányítóegység ilyenkor a befecskendezési időt növelni fog- ja. A keverék tehát a csavar befele csavarására dúsul, kifelé csavarására ritkul. A 10. ábrán a torlócsappantyús légnyelésmérő egyik változatának belső kapcsolási vázlatát és érzékelési jelleggörbéjét láthatjuk. Megfigyelhető, hogy a szenzor nem egy egyszerű lineáris csúszkapályával, hanem egy speciális alakú és szakaszokban ellenállásokkal söntölt – összetett ellenálláspályával – rendelkezik. Ez biztosítja a gyártás végén a söntellenállások jusztírozásával a légnyelésmérő kalibrálását.

Belső kapcsolási lehetőségei A mellékelt ábrán a Bosch torlócsappantyús légnyelés-mérőinek belső kapcsolási lehetőségeit láthatjuk. Az „a–c” jelűek L-Jetronic rendszerekhez, a „d–e” jelűek a Motronic-okhoz készültek. Mind az ötben megtalálható a levegőhő-mérséklet érzékelő is (tº). Az „a-c” jelűek potencio-méterei fedélzeti feszült-ségről működnek, ezért el-

lenálláspályájukkal sorba kötve előtétellenállást találunk, amely egyik kivezetésének potenciáljával informálja az ECU-t a szenzor pillanatnyi tápfeszültségéről. A „b-c” változatban a levegőhőmérséklet érzékelőt sorba kötötték a feszültségosztóval, ezért légmennyiség jele már a levegőhőmérséklettel kompenzált.

1 – Alapjárati keverékösszetétel-állító csavar 2 – Megkerülő csatorna 3 – Torlócsappantyú 4 – Kiegyenlítőcsappantyú 5 – Csillapítókamra Forrás: Bosch

Forrás: AJAKSZ Szakkönyvtár

Forrás: Bosch

1 – Csúszkapálya 2 – Vezetőrács

9. ábra

10. ábra

11. ábra

5

A „a-b” változatban található kapcsolót a torlócsappantyú elmozdulása zárja és a szivattyúrelé vezérlésére szolgál. Az „a” változatban található dióda az érintkezőket védi az önindukció által létrehozott ívtől. A „d-e” jelű változatok potenciométerei 5V-os stabil tápfeszültségről működnek (6 és 9, valamint 4 és 3 csatlakozások). Az „e” jelű változat a nem lambda-szabályzott Motronicokhoz készült és a második potenciométere az alapjárati keverék-összetétel beállítására szolgál. (A légnyelésmérőn lévő állítócsavar ekkor csak az alapbeállítást teszi lehetővé, majd azt ledugózzák.) A levegőhőmérséklet szenzort, amely egy nem lineáris NTK ellenállás a légnyelésmérőbe a levegő belépő oldalán egy műanyag védőkalitkában helyezték el. Jelleggörbéje a 13. ábrán látható.

3.3. Motorfordulatszám jel A bemutatás alatt álló benzinbefecskendező rendszer a motorfor-dulatszám jelet a gyújtóberendezés „1-31” pontjai között megjelenő feszültség alapján képzi. A primer oszcillogram alapfrekvenciája arányos a motorfordulatszámmal. (Pl. egy négyhengeres hagyományos elosztós gyújtású motornál a gyújtásfrekvencia kétszerese a másodpercenkénti motorfordulatszámnak.)

3.4. Motorhőmérséklet jeladó A motorhőmérséklet jeladó a hengerfejbe épített nem lineáris NTK ellenállás, amelynek jelleggörbéje gyakran azonos a levegőhőmérséklet szenzoréval.

3.5. Fojtószelep kapcsoló A fojtószelep tengelyén két kapcsolót tartalmazó fojtószelep-szenzor helyezkedik el. Az úgynevezett alaphelyzet-kapcsoló egy érintkező zárásával a fojtószelep alaphelyzetéről (a gázpedál felengedett állásáról) informálja a motor ECU-t. A másik – az úgynevezett teljes-terhelés kapcsoló – a közel tel-jesen nyitott fojtószelep helyzetről informál, szintén egy érint-

kező zárásával. Az alap-helyzet-kapcsoló jelét a motorirányító például a tolóüzemi töltéslekapcso-lásra, a teljesterheléskapcso-ló jelét a teljesterhelés dúsí-

dúsításra használja fel.

3.6. Időzített hőmérsékletkapcsoló A hidegindító szelep vezérlését az L-Jetronic rendszer is a hőidő-kapcsolóra bízza, amely a már megis-mert módon működteti azt.

1 – Gyújtáselosztó 2 – Elektronikus irányítóegység Forrás: Bosch

1 – Levegő-hőmérséklet jeladó QL – Levegő térfogatáram

Forrás: Bosch

1 – Teljesterhelés kapcsoló 2 – Kapcsolóbütyök 3 – Tengely 4 – Alaphelyzet kapcsoló 5 – Elektromos csatlakozó Forrás: Bosch

Forrás: Bosch 13. ábra

12. ábra

14. ábra

15. ábra

6

3.7. Motorindítási jel Benzinbefecskendező és integrált motorirányító rendszerekről szóló első cikkünk bevezetőjében már írtunk arról, hogy különösen a hideg Otto-motorok indításánál milyen keverékképzési nehézségek állnak elő. Ebből világosan következik, hogy a motor ECU-nak ahhoz, hogy indításkor elő tudja állítani az optimális keveréket a motorindítás tényéről tudomást kell szereznie. Az L-Jetronic rendszer ezt az úgynevezett „50-es pont” bevezetésével oldja meg, tehát az ECU ennek pontenciálját figyelve ismeri fel a motorindítást.

3.8. Fedélzeti feszültség (szelepfeszültség) jel Az elektromágnesesen működtetett befecskendező szelepek a rajtuk megjelenő feszültség hatására nem azonnal nyitnak, úgynevezett nyitáskésési idővel rendelkeznek. Ez abból adódik, hogy a szelepen az áram tekercsének induktivitása miatt csak exponenciális lefolyással növekszik, és a meghúzási áram elérésekor sem nyit tejes keresztmetszetre azonnal. Mivel az áramnövekedés sebességét a pillanatnyi szelepfeszültség befolyásolja, ezért a feszültségkorrekcióhoz a motor ECU-nak a pillanatnyi szelepfeszültséget ismernie kell. Az L-Jetronic rendszerben ezért a szelepek „közös + pontjának” potenciálját beviszik a motor ECU-ba, ez a szelepfeszültség korrekcióhoz bemeneti jelként szolgál. 2008-09-21 A témakör harmadik „cikke” két hét múlva jelenik meg!