1. Badanie funkcji przekaźnika podwójnego:

Przez przekaźnik zasilane są:

• urządzenie sterujące;

• zawór odpowietrzający filtra z węglem aktywnym;

• nastawnik biegu jałowego;

• wtryskiwacze;

• pompa paliwa;

• ogrzewanie sondy lambda.

Ustalimy sposób zasilania tych urządzeń w trzech stanach:

1. Zapłon wyłączony, wszystkie napięcia do masy (zacisk 31):

zacisk	86	85a	85b	88	88a	88b
U [V]	0	0	0	13,7	0	0

b) Zapłon włączony, wszystkie napięcia do masy (zacisk 31):

zacisk	86	85a	85b	88	88a	88b
U [V]	13,6	0	13,6	13,6	13,6	0

c) Rozruch silnika, częstotliwość obrotów >20 obr/min, wszystkie napięcia do masy (zacisk 31):

zacisk	86	85a	85b	88	88a	88b
U [V]	13,2	0	0	13,1	13	13

Wnioski:

Przy włączonym zapłonie przez przekaźnik K 1.1 zasilane są:

• urządzenie sterujące;

• zawór odpowietrzający;

• nastawnik biegu jałowego;

• wtryskiwacze;

• cewka przekaźnika K 1.2

Pompa paliwa oraz ogrzewanie sondy lambda pozbawione są zasilania. Ich zasilanie następuje dopiero przy rozruchu silnika. Jest to tzw. funkcja bezpieczeństwa. Jest ona po to aby zapobiegać wypływowi paliwa ze zbiornika w przypadku nieoczekiwanego zatrzymania silnika(podczas wypadku).

2. Badanie sygnału wtryskowego:

Pomiar dokonujemy na styku 14:

• niskie obroty

• wysokie obroty

Po zwiększeniu obrotów można zauważyć:

• impuls zmalał

• wzrasta częstotliwość

- stałe obciążenie

• małe obciążenie

• duże obciążenie

3. Zależność między przebiegiem impulsów wtryskowych i zapłonowych.

1)Faza normalnej pracy silnika (włączony program startowy):

wtrysk

zapłon

Dwa impulsy zapłonów w trakcie jednego impulsu wtryskowego.

2) Faza rozruchu (jednakowa częstotliwość impulsów wtryskowych i zapłonowych):

wtrysk

zapłon

4. Sprawdzanie sygnału nadajnika prędkości obrotowej i położenia wału:

1) Prawidłowa polaryzacja czujnika (styk 25):

- mała prędkość obrotowa

- duża prędkość obrotowa

Przy dużej prędkości obrotowej wzrosła częstotliwość i zwiększyła się amplituda. Amplituda przy dużych prędkościach obrotowych może dochodzić do 100 V. Przy prędkości rozruchowej amplituda ma wartość poniżej 5 V. Wielkość amplitudy zależy od szybkości zmian pola magnetycznego (częstotliwość obrotu) i od wielkości szczeliny między czujnikiem a wieńcem zębatym koła zamachowego.

2) Polaryzacja nieprawidłowa:

Urządzenie sterujące nie rejestruje sygnałów czujnika, nie ma wtrysku i nie ma zapłonu.

Lustrzane odbicie prawidłowego.

5) Badanie czujnika temperatury cieczy chłodzącej.

Jak zmienia się sygnał napięciowy czujnika przy zmianie temperatury ośrodka, która ten czujnik mierzy. Napięcie odniesienia, którym zasilany jest czujnik wynosi U = 5,06 V.

T [^oC]	U [V]	R [kΩ]
-20 -10 0 10 20 30 45 65 85 105 125	4,7 4,6 4,3 4,0 3,6 3,2 2,5 1,7 1,1 0,7 0,5	14,6 9,0 5,7 3,7 2,5 1,7 1,0 0,5 0,3 0,17 0,1

Przerwa w obwodzie czujnika U = 5,06 V

Zwarcie do masy U = 0 V.

Z wykresu można odczytać:

• Wraz ze wzrostem temperatury szybko maleje napięcie czujnika

• Wraz ze wzrostem temperatury maleje oporność czujnika

6. Badanie czujnika położenia przepustnicy:

Pomiar sygnału napięciowego na stykach czujnika dla trzech stanów obciążenia silnika. (Czujnik typu przełącznik).

Czujnik położenia przepustnicy wysyła do urządzenia sterującego informacje o ustawieniu przepustnicy odpowiadającym trzem stanom obciążenia silnika:

• biegowi jałowemu

• częściowemu obciążeniu

• maksymalnemu obciążeniu

Wyposażony jest on we włącznik biegu jałowego oraz włącznik pełnego obciążenia . Z osią przepustnicy połączona jest obrotowa krzywka, która w zależności od ustawienia przepustnicy rozwiera lub zwiera z masą styki poszczególnych włączników. W rezultacie, w zależności od stanu obciążenia silnika, na odpowiednich stykach urządzenia sterującego oraz złącza czujnika pojawia się charakterystyczna kombinacja napięcia od 0V do 4,8V.

Silnik rozgrzany:

Obciążenie silnika	Bieg jałowy	Pełne obciążenie	Częściowe obciążenie
Napięcia na zaciskach A1: S3: X
2 (2) [1] 3 (3) [3]	0 V 4,8 V	4,8 V 0 V	4,8 V 4,8 V

Funkcje do realizacji, których potrzebna jest informacja o ustawieniu przepustnicy odpowiadającemu tym trzem stanom obciążeń:

• korekta czasu wtrysku i kąta wyprzedzenia zapłonu;

• odłączenie wtrysku jeżeli obroty przekraczają wartość krytyczną.

7) Badanie przepływomierza powietrza.

1) Sygnał napięciowy potencjometru przepływomierza powietrza:

Kąt odchylenia klapy [^0]	Sygnał napięciowy potencjometru [ V ]
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100	0,3 0,5 1,0 1,5 2,0 2,4 2,9 3,5 3,9 4,4 4,9

Przy przerwie w obwodzie potencjometru pojawi się napięcie U = 0,1 V.

Napięcie zasilania U = 5,05 V.

8) Czujnik temperatury powietrza.

T [ ^0C ]	U [V]	R [kΩ]
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60	4,96 4,88 4,75 4,56 4,33 4,00 3,64 3,2 2,75 2,33 1,94	50,0 27,0 15,0 9,2 5,7 3,7 2,5 1,7 1,0 0,5 0,3

Z wykresu można odczytać iż wraz ze wzrostem temperatury spada napięcie czujnika.

9) Działanie odpowietrzania zaworu z filtrem aktywnym:

Ustawienia początkowe:

n= 800

kąt odchylenia klapy przepływomierza 30⁰

- Przepustnica zamknięta

Zawór jest zamknięty (brak odpowietrzania)

- Przepustnica otwarta

Zawór jest włączony

- Przepustnica otwarta, kąt odchylenia klapy przepływomierza <30⁰

Zawór jest zamknięty (brak odpowietrzania) pomimo otwarcia przepustnicy ponieważ kąt odchylenia klapy przepływomierza <30⁰

10) Działanie układu stabilizacji prędkości obrotowej biegu jałowego

Sygnał zaworu sterującego

włączanie:

wyłączanie:

Stosunek długości tych odcinków określa czas włączenia.

1. Wpływ obrotów:

Obroty n [obr/min]	Współczynnik wypełnienia impulsu W [%]
850	44
730	60	Zawór się otwiera poprzez zwiększenie współczynnika impulsu
970	50	Zawór się przymyka poprzez spadek współczynnika wypełnienia impulsu

Wzrost obrotów powyżej ustalonych obrotów prędkości biegu jałowego powoduje spadek współczynnika wypełnienia impulsu, co powoduje zmniejszenie otwarcia zaworu.

2) Wpływ temperatury:

n = 800

Temperatura [^oC]	Współczynnik wypełnienia impulsu W [%]
85	44
20	64
-20	70

Im niższa temperatura tym jest większy współczynnik wypełnienia impulsu i stopień otwarcia zaworu.

11) Odłączanie wtrysku podczas hamowania silnikiem.

Przy jakiej prędkości obrotowej wału nastąpi wyłączenie wtrysku w fazie hamowania silnikiem. Ta prędkość jest uzależniona od temperatury silnika.

Temperatura	Obroty włączenia wtryskiwaczy
-20	1870
0	1560
20	1420
45	1300
85	1160

Z wykresu możemy odczytać, iż temperatura ma istotne znaczenie dla opóźnienia włączenia wtryskiwaczy podczas hamowania silnikiem im ta temperatura jest większa tym przy niższych obrotach włączany jest wtrysk paliwa.

12) Autodiagnoza.

Zwarcie dwóch styków w gnieździe diagnostycznym (10 - stykowe) (styk pobudzający ze stykiem masowym).

12 73 12

początek koniec

diagnozy diagnozy

Kod usterki nie zawsze może być wprowadzony do pamięci. Muszą być spełnione pewne warunki. Usterka musi trwać dłużej niż 5s.

13) Regulacja sondy lambda:

1. Działanie układu regulacyjnego podczas normalnej pracy:

obroty: 1500

temp. silnika.: 85^o

Mieszanka	Czas wtrysku
Uboga	6,8 ms
Bogata	6,8 ms

Czas wtrysku nie zmienił się bo układ zaprogramowany jest na pracę bez sondy lambda.

Mieszanka	Czas wtrysku
Uboga	7,2 ms
Bogata	5,8 ms
Uboga	8,2 ms
Bogata	5,6 ms

Czas wtrysku widocznie zmienił się bo układ zaprogramowany jest na pracę z sondą lambda.

2. Wpływ częstotliwości próbkowania sondy lambda na czas wtrysku:

Na początku napięcie sondy lambda zmienia się dwukrotnie w zakresie 9,3÷6,3

Później czterokrotnie w zakresie 8,8÷7,6

Stara sonda lambda bardzo wolno reaguje na zmiany składu mieszanki.

3. Wpływ temperatury silnika na działanie układu regulacyjnego lambda.

Obroty 1500

Obciążenie 60^o

Temperatura	Mieszanka Czas wtrysku [ms]
		Uboga		Bogata
-20	11,06	11,01	Ukł. nie działa
0	10	10	Ukł. nie działa
10	8,8	8,8	Ukł. nie działa
20	9,6	6,6	Ukł. zaczął działać

Są pewne stany pracy silnika kiedy układ sondy lambda się nie uruchamia:

• rozruch (nie jest możliwe uruchomienie silnika przy stechiometrycznym składzie mieszanki)

• niskie temperatury (wymagane jest wzbogacenie mieszanki w celu rekompensowania strat paliwa które kondensuje się na ściankach kolektora ssącego)

4. Wpływ obciążenia silnika na działanie układu regulacyjnego lambda:

obroty 1500

temperatura 85^o

Kąt wychylenia klapy:

50^o - układ włączony czas wtrysku zmienia się

55^o - układ włączony czas wtrysku zmienia się

65^o - układ włączony czas wtrysku zmienia się

75^o - układ wyłączył się czas wtrysku nie zmienia się

Ponieważ przy większym obciążeniu należy mieszankę wzbogacić dlatego układ sondy lambda wyłącza się.

14) Rozruch silnika:

Wzbogacenie wtrysku trwa przez 5 obrotów wału korbowego silnika, później mieszanka ubożeje ale nie do stanu stechiometrycznego. W 15 sekundzie następuje zmiana charakterystyki z dwuobrotowej na jedno obrotową. Przejście z wtrysku wielokrotnego na jednokrotny następuje przy 9000 obr/min (program startowy wyłącza się).

Czas dużego wtrysku jest bardzo krótki przejście do charakterystyki jednowtryskowej przechodzi już po 12s czas regulacji wtrysku jest dużo krótszy.

15) Faza nagrzewania silnika:

obroty 1500

kąt odchylenia klapy przepływomierza 60^o

Temperatura silnika [^oC]	Czas wtrysku paliwa [ms]
-20	11,3
0	10,4
20	8,3
45	7,1
85	6,9

16) Przyspieszenie:

1. Wpływ prędkości otwarcia przepustnicy na przebieg dawkowania paliwa

Obroty - 2000

Temperatura silnika - 20

Przy wolnym odchylaniu klapy przepływomierza powietrza - czas wtrysku wzrasta w sposób płynny do 16s. Zmiana sygnału zmienia się w czasie 3s dlatego też czas wtrysku zmienia się łagodnie.

Przy szybkim odchylaniu klapy przepływomierza powietrza - czas wtrysku wzrasta w sposób gwałtowny do wartości 20s a następnie ustabilizował się na poziomie 16s. Zmiana sygnału zmienia się bardzo szybko dlatego też czas wtrysku zmienia się gwałtownie a następnie stabilizuje. Wzbogacenie mieszanki jest realizowane aby silnik nie dławił się przy gwałtownym wzroście przepływu powietrza do cylindrów.

2. Wpływ temp silnika na wzbogacenie mieszanki podczas przyspieszania:

Obroty 2000

Temperatura silnika 85^o

Powolne odchylanie klapy - czas wtrysku wzrasta łagodnie do ok. 12s

Szybkie odchylanie klapy - chwilowe wzbogacenie mieszanki dla silnika nagrzanego nie nastąpiło, czas wtrysku rośnie do ok. 12s.

Przy temperaturze silnika 85^o szybkie czy wolne odchylanie klapy nie ma wpływu na czas wtrysku paliwa.

17) Badanie układu zapłonowego:

Charakterystyka wykreślna zapłonu

1. Wpływ prędkości obrotowej na kąt wyprzedzenia zapłonu

Temperatura silnika 85^o

Obciążenie 60^o

Kąt wyprzedzenia zapłonu [^o]	Prędkość obrotowa
6	1000
10	1500
28	2000
35	2500
40	3000

Im wyższe obroty tym większe wyprzedzenie zapłonu, bo im wyższe obroty tym krótszy czas cyklu i mieszankę należy podpalić wcześniej aby zdążyła się wypalić w określonym czasie.

2. Wpływ obciążenia na kąt wyprzedzenia zapłonu

Obroty - 2000

Temperatura silnika 85^o

Kąt odchylenia klapy [^o]	Kąt wyprzedzenia zapłonu [^o]
45	40
50	40
55	35
60	28
65	20
70	15

Wraz ze wzrostem obciążenia maleje kąt wyprzedzenie zapłonu, bo wzrasta temperatura obiegu, mieszanka spala się szybciej i początek spalania można skrócić.

3. Wpływ temperatury silnika na kąt wyprzedzenia zapłonu

Obroty 2000

Kąt odchylenia klapy 60^o

Temperatura silnika [^oC]	Kąt wyprzedzenia zapłonu [^o]
-20	37
0	35
20	35
45	32
65	30
85	27
105	25
125	22

Wraz ze wzrostem temperatury silnika kąt wyprzedzenia zapłonu maleje, bo wzrost temperatury przyspiesza czas spalania mieszanki, więc kąt wtrysku opóźnić.

18) Kodowanie liczby oktanowej:

Kostka (rezystor) o ściśle dobranej rezystancji, uzależnia kąt wyprzedzenia zapłonu od liczby oktanowej.

Obroty 2000

Kąt odchylenia klapy 60^o

Temperatura silnika 125 ^oC

Liczba oktanowa	Kąt wyprzedzenia [^o]
91	22
95	25

Przy zasilaniu paliwem o liczbie oktanowej wyższej kąt wyprzedzenia zapłon widocznie rośnie.

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

KATEDRA EKSPLOATACJI POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

LABORATORIUM Z SILNIKÓW POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

Temat: Układy wtryskowa benzyny.

Cezary Janicki

Grupa T-31/A

Rok akademicki 2001/2002

16

---