Informacje ogólne
Paliwo jest pobierane ze zbiornika paliwa przez elektryczną pompę paliwową i podawane przez filtr paliwa do przewodu dystrybucji paliwa. Regulator ciśnienia zapewnia utrzymanie ciśnienia w układzie paliwowym w podanym zakresie 3,2÷3,6 atm.
Poprzez sterowane elektrycznie wtryskiwacze paliwo wtryskiwane jest impulsowo do kolektora dolotowego znajdującego się bezpośrednio przed zaworami dolotowymi silnika. Sterownik silnika realizuje sekwencyjne sterowanie wtryskiwaczami zgodnie z kolejnością zapłonu, reguluje czas wtrysku a co za tym idzie ilość wtryskiwanego paliwa.
Powietrze niezbędne do wytworzenia mieszanki paliwowej jest zasysane przez silnik przez filtr powietrza i wchodzi przez przepustnicę i rurę dolotową do zaworów dolotowych. Ilość zasysanego powietrza kontrolowana jest za pomocą przepustnicy, którą porusza silnik krokowy sterowany przez sterownik silnika. W przypadku silników sprężarkowych powietrze dolotowe jest sprężane przez sprężarkę napędzaną paskiem klinowym. Sprężone powietrze jest następnie schładzane w chłodnicy powietrza doładowującego i wchodzi do silnika, tworząc mieszankę paliwową.
Objętość powietrza dolotowego jest określana przez licznik ilości powietrza. Miernik znajduje się w kanale powietrza dolotowego. W obudowie miernika znajduje się cienka, podgrzewana elektrycznie płytka sensoryczna, chłodzona przepływającym strumieniem powietrza dolotowego. Prąd elektryczny ogrzewający płytę jest regulowany przez układ sterowania w taki sposób, aby utrzymać stałą temperaturę płyty. Jeśli np. zwiększy się ilość powietrza wlotowego, temperatura nagrzanej płyty zacznie spadać. W tym przypadku wielkość prądu elektrycznego natychmiast wzrasta, aby utrzymać temperaturę płyty na niezmienionym poziomie. Wahania prądu elektrycznego płytki wskazują sterownikowi silnika stan jego obciążenia, co pozwala prawidłowo określić ilość wtryskiwanego paliwa.
Sterownik silnika znajduje się w skrzynce elektroniki po lewej stronie obok zbiorniczka płynu hamulcowego lub bezpośrednio na silniku. Jednostka sterująca określa optymalny kąt wyprzedzenia zapłonu, kąt wyprzedzenia wtrysku oraz ilość wtryskiwanego paliwa. W tym przypadku działanie jednostki sterującej jest skoordynowane z innymi systemami pojazdu, na przykład ze sterowaniem skrzyni biegów lub systemem antykradzieżowym.
Informacje z innych czujników oraz napięcia sterujące dostarczane do organów wykonawczych zapewniają optymalną pracę silnika w każdej sytuacji. W przypadku awarii niektórych czujników jednostka sterująca przełącza się w tryb programu awaryjnego, aby wykluczyć ewentualne uszkodzenie silnika i zapewnić dalszy ruch samochodu. W takim przypadku silnik pracuje nierówno i ma tendencję do zatrzymywania się po zwiększeniu dodawania gazu.
Skład i zasada działania
Rozmieszczenie poszczególnych elementów systemu zarządzania pracą silnika dla przykładu poszczególnych modeli pokazano na ilustracji Szczegóły instalacji modułu sterującego przednich drzwi.
Modele, o których mowa, są standardowo dostarczane z wersją 12.2000 z 6-stykowym złączem (A-F) elektroniczny moduł sterujący (ECM) ME 2.0. W modelach wyposażenia AMG, a także w standardowych modelach produkcji od 12.2000, instalowany jest 5-pinowy (1-5) Moduł ME 2.8 umieszczony w szczelnej aluminiowej obudowie ochronnej.
Wejścia ECM
Moduł ECM wykorzystuje jako dane wejściowe sygnały z następujących czujników informacyjnych/urządzeń wykonawczych:
- czujnik temperatury chłodzenia (ECT);
- czujnik masy powietrza dolotowego z gorącym drutem (MAF);
- Czujnik temperatury powietrza dolotowego (IAT), wbudowany w zespół MAF;
- Czujnik położenia przepustnicy (TPS);
- Czujnik poziomu / temperatury / jakości oleju napędowego;
- Przełącznik Tempostat/Speedtronic1);
- Czujnik ciśnienia w zbiorniku paliwa1);
- Czujnik ciśnienia w kolektorze dolotowym1) 2);
- Czujnik położenia AT (PNP), - z modułu sterującego skrzynią biegów (ETC);
- Czujnik położenia wału korbowego mechanizmu różnicowego (CKP);
- Czujnik położenia wałka rozrządu (CMP) na efekt Halla;
- czujniki tlenu (sondy lambda);
- czujniki stukowe (KS);
- Czujnik (potencjometr) położenie pedału gazu.
1)Modele na rynek amerykański
2) Modele wyposażenia AMG (JA 2,8 od 6.00)
Wyjścia ECM
Polecenia wyjściowe ECM obejmują:
- Sygnały aktywacji cewki zapłonowej (jedna podwójna cewka na cylinder);
- Sygnały aktywacji wtryskiwaczy paliwa;
- Sygnały aktywacji siłownika przepustnicy;
- Sygnały aktywacji przekaźnika pompy paliwa;
- Składowa wyjściowa sygnału modulacji szerokości impulsu (PWM) transducer układu recyrkulacji spalin (EGR);
- Sygnały do włączenia układu mieszania powietrza;
- Sygnały aktywacji siłownika przełączającego kolektora dolotowego;
- Sygnały aktywacji przekaźnika rozrusznika;
- Sygnały aktywacji dla przedmuchu adsorbera węglowego układu kontroli emisji par (EVAP);
- Sygnały aktywacji zaworu odcinającego adsorbera węgla drzewnego1);
- Sygnały linii danych pamięci błędów.
1) Modele na rynek amerykański
Informacje przesyłane magistralą komunikacyjną CAN
- Stan pracy układu sterowania przekładnią (ETC);
- Stan pracy układów dynamicznej stabilizacji ruchu (BAS/ASR/ESP/ETC), - moduł kontrolny;
- Stan pracy elektronicznego pedału gazu
- Informacja o aktualnej pozycji AT;
- Informacja o zabezpieczeniu przekładni przed przeciążeniami;
- Prędkość koła (prędkość ruchu i przyspieszenie);
- Stan przełącznika czujnikowego świateł hamowania;
- Status mierników/wskaźników zestawu wskaźników;
- Stan układu klimatyzacji (on/off, ciśnienie robocze w torze chłodniczym);
- Sygnały przełączające Tempostat/Speedtronic.
Krótki opis zasad działania niektórych czujników/elementów wykonawczych układu sterowania
Czujnik położenia przepustnicy (TPS) zamontowany w siłowniku przepustnicy i wyprowadza do modułu sterującego (ECM) informacje o aktualnym kącie przepustnicy. Drugi potencjometr dostarcza ECM wartość podstawową i dostarcza sygnał zapasowy w przypadku awarii potencjometru przepustnicy.
Czujnik poziomu/temperatury/jakości oleju silnikowego zainstalowany w skrzyni korbowej silnika i generuje trzy sygnały informacyjne modulacji szerokości impulsu (PWM), przekazywana do ECM i (przez magistralę CAN) do zestawu wskaźników pojazdu.
Notatka. Jakość oleju określana jest na podstawie daty ostatniej wymiany oleju.
Czujnik położenia wału korbowego (CKP) wkręcony w blok cylindrów na kole zamachowym. Przekazuje do jednostki sterującej informacje o prędkości obrotowej silnika i położeniu GMP tłoka pierwszego cylindra.
Czujnik położenia wałka rozrządu (CMP) znajduje się na końcu pokrywy głowicy cylindrów. Wraz z czujnikiem położenia wału korbowego przekazuje do jednostki sterującej informacje o GMP tłoka pierwszego cylindra. Służy do synchronizacji kąta wyprzedzenia zapłonu i kolejności zapłonu.
Siłownik przepustnicy składa się z silnika elektrycznego i dwóch potencjometrów. Mechanizm reguluje położenie przepustnicy, zapewniając stabilność obrotów biegu jałowego, niezależnie od podłączenia dodatkowych odbiorników energii, takich jak wspomaganie kierownicy czy sprężarka klimatyzacji.
Czujnik położenia pedału gazu znajduje się w miejscu, w którym stopy kierowcy znajdują się bezpośrednio na osi pedału gazu. Informuje jednostkę sterującą o położeniu pedału. Ze względów bezpieczeństwa z czujnika pedału pobierany jest dodatkowy sygnał, analogicznie jak z potencjometru przepustnicy.
czujnik temperatury chłodzenia (ECT) znajduje się w obudowie termostatu. Jest to rezystor o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC), którego rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury.
Czujnik masy powietrza (MAF) to anemometr z gorącym drutem montowany w przewodzie dolotowym silnika. Informacje dostarczane przez czujnik są wykorzystywane przez ECM do określenia stosunku powietrza do paliwa.
Czujnik temperatury powietrza dolotowego (IAT), - Rezystor NTC wbudowany w zespół czujnika MAF.
Układ wentylacji zbiornika paliwa/odparowywania paliwa (EVAP) składa się z adsorbera węglowego i zaworu elektromagnetycznego do sterowania oczyszczaniem tego ostatniego. Adsorber gromadzi opary paliwa powstałe w wyniku jego nagrzania. Podczas pracy silnika opary paliwa zgromadzone w adsorberze są zasysane do układu dolotowego i kierowane do komór spalania.
sondy lambda (czujniki tlenu) mierzą zawartość tlenu w spalinach przed i za katalizatorem i przesyłają odpowiednie sygnały do jednostki sterującej silnika. Jedna sonda lambda znajduje się przed, a druga za katalizatorem.
Czujnik (I) detonacja (KS) wkręcany jest bezpośrednio w korpus bloku cylindrów i służy zapobieganiu wystąpienia niebezpiecznego spalania udarowego mieszanki paliwowej, pozwalając na utrzymanie kąta wyprzedzenia zapłonu na granicy spalania stukowego, gdy sprawność mocy silnika jest utrzymana na maksymalnym poziomie przy minimalnym zużyciu paliwa.
System mieszania powietrza składa się z pompy powietrza zainstalowanej z przodu jednostki napędowej i synchronicznie działających połączonych zaworów przełączających, przykręconych do każdej z głowic cylindrów z przodu.
Układ recyrkulacji spalin. Połączony zawór EGR z elektronicznym przetwornikiem podciśnienia jest zainstalowany pod prawym rzędem cylindrów. Przetwornik sterowany jest sygnałem PWM generowanym przez ECM. Wmieszanie określonej ilości spalin do układu dolotowego silnika pomaga ograniczyć emisję tlenków azotu do atmosfery (NOx). Zawór otwiera się przy głębokości podciśnienia 80÷220 mbar.