SISTEM ZA ELEKTRONSKO UBRIZGAVANJE I PALJENJE. Motronic M 4.6 TEORIJSKE OSNOVE

SISTEM ZA ELEKTRONSKO UBRIZGAVANJE I PALJENJE Motronic M 4.6 TEORIJSKE OSNOVE

SISTEM ZA ELEKTRONSKO UBRIZGAVANJE I PALJENJE Motronic M 4.6 TEORIJSKE OSNOVE

Ova publikacija namenjena je polaznicima seminara "Elektronski sistemi" koji organizuje Centar za obuku kadrova iz oblasti servisnih i komercijalnih poslova. Pojedine ilustracije u ovoj publikaciji ne odgovaraju u potpunosti stvarnom stanju na automobilu, ali su kori{}ene zbog boljeg poja{njenja funkcije sistema, odnosno, delova sistema. ZASTAVA zadr`ava pravo da mo`e izvr{iti izvesne modifikacije na automobilu bez a`uriranja ovog izdanja. Sva prava {tampanja i pre{tampavanja zadr`ava "ZASTAVA AUTOMOBILI" DD. "ZASTAVA AUTOMOBILI" DD DIREKCIJA MARKETINGA Postprodaja 34000 KRAGUJEVAC, Trg topolivaca 4 N o 603.01.180, mart 2000. I izdanje [tampa: Agencija za grafi~ki dizajn i {tampu "ZASTAVA AUTOMOBILI" DD

Osnovni principi 1 Elektri~no kolo Kru`na veza izvora struje, potro{a~a, i spojnih provodnika naziva se elektri~no kolo. 2

Zatvoreno, otvoreno elektri~no kolo Ukoliko je veza u kolu kontinualna takvo kolo se naziva zatvoreno elektri~no kolo. Ukoliko elektri~no kolo ima prekid u kontinuitetu, takvo kolo se naziva otvoreno elektri~no kolo. 3 Elektri~na struja, ja~ina elektri~ne struje Elektri~na struja je kretanje elektriciteta, tj. kretanje elektrona kroz materiju. Jednosmerna struja te~e kroz provodnik stalno u jednom smeru i to od pozitivnog pola izvora struje ka negativnom. Naizmeni~na na struja je takve prirode, da se kod nje ne mo`e govoriti o pozitivnom i negativnom polu izvora struje, po{to je kretanje elektrona u provodniku sa naizmeni~nom strujom promenljivog smera. Ja~ina struje (A) Naizmeni~na struja Ja~ina struje (A) Jednosmerna struja Vreme (s) Vreme (s) 4

Elektri~ni napon, elektromotorna sila Da bi do{lo do proticanja elektrona kroz provodnik mora da postoji izvesna elektri~na pokreta~ka sila. Takva sila stvarno postoji i naziva se elektri~ni napon ili potencijal. Ure aji koji raspola`u elektri~nim naponom nazivaju se izvori struje. Napon na izvodima izvora struje zove se ~esto i elektromotorna sila (EMS). 5 Elektri~na otpornost Svaki provodnik pru`a izvestan otpor elektri~noj struji, kada ona te~e kroz provodnik. Otpor se pokazuje u tome {to u jednom odre enom provodniku nije mogu}e proizvesti elektri~nu struju bez elektri~nog napona, niti ta struja mo`e biti proizvoljno jaka, ako nije i napon odgovaraju}i. Fizi~ka veli~ina kojom se meri ova pojava naziva se elektri~na otpornost. 6

Zavisnost otpora od temperature Otpornost zavisi i od temperature na kojoj se provodnik nalazi, po zakonu: R [ + ( T )] = R0 1 α T 0 gde su: R - otpor na temperaturi T (Ω) R 0 - otpor na temperaturi 20 C (Ω) α - temperaturni koecifijent za odre enu vrstu materijala T - temperatura na kojoj prora~unavamo otpor ( C) T 0 - temperatura 20 C 7 Omov zakon za jednosmernu struju Omov zakon glasi: ja~ina struje srazmerna je naponu, a obratno srazmerna otpornosti. Omov zakon se mo`e izraziti slede}im obrascem: I = U R gde su: I - ja~ina struje u amperima (A) U - napon u voltima (V) R - otpornost u omima (Ω) 8

Potenciometri Potenciometri predstavljaju promenljive otpornike. Oni se koriste kao razdelnik napona, kao {to je prikazano na slici. 9 Termistori 1/2 Videli smo da otpornost zavisi od temperature. Ukoliko se otpornici izrade od materijala koji su izuzetno osetljivi na promenu temperature, onda }e i zavisnost otpora od temperature biti izrazita. Elektri~ni elementi kod kojih se otpornost intezivno menja promenom temperature nazivaju se termistori. Danas su naj~e{}e u upotrebi NTC i PTC termistori. NTC (Negativni Temperaturni Koeficijent) termistori pri pove}anju temperature smanjuju otpornost, dok PTC (Pozitivni Temperaturni Koeficijent) termistori pri pove}anju temperature pove}avaju otpornost. 10

Termistori 2/2 11 Piezoelektri~ni dava~i Piezoelektri~ni dava~i su zasnovani na piezoelektri~nom efektu, tj. na pojavi elektri~nog naboja na povr{inama odre enih kristala, pri njihovom mehani~kom optere}enju, odnosno elasti~nom deformisanju kristalne re{etke. Veli~ina elektri~nog naboja zavisi isklju~ivo od veli~ine mehani~kog optere}enja, a ne od brzine njegovog ostvarenja. 12

Prekida~i Prekida~i su elementi koji se koriste za zatvaranje i otvaranje strujnog kola. Mogu biti ru~ni, ali i automatski ukoliko njihovo zatvaranje i otvaranje je uslovljeno nekim komandnim uslovom. 13 Relei 1/2 Relei su posebna vrsta prekida~a od kojih je mogu}e malom ja~inom struje vr{iti zatvaranje i otvaranje strujnog kruga kroz koji te~e struja velike ja~ine. Rele se sastoji od kalema sa provodnicima i kotvom. Kada se zatvori strujno kolo, oko kalema nastaje magnetno polje koje privla~i kotvu suprotno od delovanja povratne opruge. Time ona zatvara kontakte drugog strujog kruga, zbog koga je rele i postavljen. 14

Relei 2/2 1. Prekida~ 2. Baterija 3. Opruga 4. Kontakti 5. Elektromagnet 15 Magnetno polje Magnetno polje stvara ili stalni magnet ili elektromagnet. Elektromagnet se sastoji od provodnika savijenog u obliku spirale namotanog na metalno jezgro. Ja~ina polja stalnog magneta je konstantna, a ja~ina polja elektromagneta zavisi od ja~ine struje koja kroz njega proti~e, kao i od broja namotaja. Magnetno polje sa~injavaju linije sila koje prolaze kako kroz vazduh, tako i kroz gvo` e i ~elik. 16

Elektromagnetna indukcija Kada se magnet kre}e pored namotaja sa provodnicima, on }e u njima indukovati struju. Ja~ina indukovane struje, odnosno napon zavisi}e od ja~ine magnetnog polja. Ukoliko je magnetno polje ja~e, i struja }e biti ja~a i obratno. U generatoru struja nastaje ili promenom magnetnog polja u namotajima, ili okretanjem namotaja u magnetnom polju. Prvi na~in se koristi kod alternatora, a drugi kod diname. 17 Osigura~i Osigura~ {titi strujno kolo od preoptere}enja, odnosno potro{a~e od pregorevanja. Provodnik ("licna") u osigura~u dimenzionisan je za odgovaraju}u vrednost ja~ine struje, zavisno od snage potro{a~a. Ukoliko protekne ja~a struja, osigura~ pregori i tako prekine strujno kolo i kretanje struje. 18

Diode 1/2 Dioda je strujni element koji provodi struju samo u jednom smeru. Kada je dioda u strujnom kolu, sijalica }e svetleti pri protoku struje samo u jednom smeru, dok u drugom slu~aju dioda prekida strujno kolo i sijalica tada ne svetli. Kada se uklju~i u kolo naizmeni~ne struje, dioda }e propu{tati samo jednu poluperiodu. Radi pretvaranja naizmeni~ne u jednosmernu struju diode se vezuju u poseban most. Diode u mostu pretvaraju naizmeni~ni napon u jednosmerni napon. Za ispravljanje izlaznog napona iz alternatora tako e se upotrebljavaju diode. 19 Diode 2/2 20

Tranzistori 1/2 Tranzistor se upotrebljava u automobilu obi~no kao izuzetno brzi rele za uklju~enje odre enih strujnih krugova. Prednost tranzistora nad releom je u tome {to se tranzistor ne haba, a vek trajanja mu je dug. Tranzistor ima tri priklju~ne ta~ke: bazu, emitor i kolektor. Kada mali jednosmerni signal pro e kroz emitor i bazu, odgovaraju}a kola }e se uklju~ivati ili isklju~ivati. Tada kroz emitor i kolektor protekne struja velike ja~ine. Pored toga {to se tranzistor koristi kao elektroprekida~, mogu}e ga je koristiti i kao poja~iva~ naponskog signala. 21 Tranzistori 2/2 22

Dava~i ili senzori Dava~i ili senzori predstavljaju elemente sistema koji fizi~ke veli~ine pretvaraju u propocionalne elektri~ne veli~ine. Fizi~ka veli~ina Dava~ Elektri~na veli~ina EUJ 23 Izvr{ni elementi ili aktuatori Izvr{ni elementi ili aktuatori predstavljaju elemente sistema preko kojih EUJ komanduje radom motora. EUJ Komandni impuls Izvr{ni element 24

Koficijent vi{ka vazduha 1/2 Poznato je da za potpuno sagorevanje jednog kilograma goriva je potrebno 14,7 kilograma vazduha. Obzirom da gustina goriva i vazduha nije ista, to zna~i da za sagorevanje jednog litra goriva je potrebno 10 000 litara vazduha. Koeficijent vi{ka vazduha predstavlja odnos stvarne koli~ine vazduha i teorijske koli~ine vazduha potrebne za sagorevanje jednog kilograma goriva u motoru. Obele`ava se gr~kim slovom lambda (λ). λ = L stv L min gde su: L stv - stvarna koli~ina usisanog vazduha koja dolazi na 1 kg potro{enog goriva tokom sagorevanja u motoru L min - minimalna teorijska ili tzv. stehiomerijska koli~ina vazduha neophodna za potpuno sagorevanje 1kg goriva 25 Koficijent vi{ka vazduha 2/2 Ukoliko u motoru ima ta~no onoliko vazduha koliko je neophodno za potpuno sagorevanje, tada je koeficijent vi{ka vazduha λ=1 i ka`emo da radimo sa teorijskom ili stehiometrijskom sme{om om. Ako ima vi{e vazduha nego {to je teorijski potrebno za sagorevanje date koli~ine goriva, onda je λ>1 pa je sme{a siroma{na na. Ako ima manje vazduha od teorijski potrebne veli~ine, onda je λ<1, pa je sme{a bogata. 26

Osnovi merenja multimetrom 27 Merenje otpora Jedinica za merenje otpornosti jeste om, i obele`ava se gr~kim slovom Ω. Ve}e jedinice su kiloom (kω) i megaom (MΩ). 1Ω = 0,001kΩ = 0,000001MΩ 1kΩ = 1000Ω 1MΩ = 1000000Ω 28

Merenje napona Napon i elektromotorna sila se mere jedinicom volt (V). Manje jedinice su milivolt (mv) i mikrovolt (µv) V). Ve}a jedinica je kilovolt (kv). 1V = 1000mV = 1000000µ V 1kV = 1000V 1mV = 1000µ V 29 Merenje ja~ine struje U tehnici se ja~ina struje meri jedinicom amper (A). Manja jedinica od ampera je miliamper, koji je hiljaditi deo ampera, a obele`ava se sa ma. Milioniti deo ampera zove se mikroamper (µa) i njime se mere vrlo slabe struje. 1A = 1000mA = 1000000µ A 1mA = 1000µ A = 0,001A 30

Sistem za elektronsko ubrizgavanje i paljenje 31 Prednosti sistema MOTRONIC u odnosu na klasi~ne sisteme Izuzetno mala emisija izduvnih gasova Ve}a snaga motora Ve}i obrni moment motora Manja potro{nja goriva Lak{e odr`avanje sistema Sposobnost samodijagnoze Adaptivnost sistema Trajnost elemenata sistema 32

BOSCH Motronic MP3.1 33 BOSCH Motronic M4.6 34

Razlike izme u sistema BOSCH Motronic M4.6 i MP3.1 Stati~ko paljenje Dava~ apsolutnog pritiska integralno izveden sa dava~em temperature usisnog vazduha i sme{ten na usisnom kolektoru U podsistemu za regulaciju benzinskih para ugra en samo jedan regulacioni ventil Brizgaljke, EUJ, regulator pritiska, dava~ temperature usisnog vazduha, dava~ broja obrtaja i GMT klipa, TEV ventil, lambda dava~, indukcioni kalem, pumpa za gorivo,... 35 Dava va~i Dava~ apsolutnog pritiska i temperature usisnogvazduha Dava~ temperature rashladne te~nosti motora Dava~ polo`aja leptira Dava~ broja obrtaja i GMT klipa Lambda dava~ 36

Dava~ apsolutnog pritiska u usisnom kolektoru 1/2 ❹ Tip dava~a: piezootporni (pasivan) ❹ Napon napajanja: 4.8-5.2 V ❹ Mesto ugradnje: usisni kolektor ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 261 230 025 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 427 71 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o pritisku o usisnom kolektoru. Ovaj podatak je osnovni podatak pri izra~unavanju koli~ine vazduha koja je u{la u cilindre. Ima integralno izvo enje sa dava~em temperature usisnog vazduha u jednom ku}i{tu. 37 Dava~ apsolutnog pritiska u usisnom kolektoru 2/2 4,65 Izlazni napon (V) 0,4 0,1 1,15 Apsolutni pritisak (bar) 1-4 Izlazni napon 1-3 Napon napajanja 5V 38

Dava~ temperature usisnog vazduha 1/2 ❹ Tip dava~a: NTC termistor (pasivan) ❹ Napon napajanja: 4.8-5.2 V ❹ Mesto ugradnje: usisni kolektor ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 261 230 025 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 427 71 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o temperaturi usisnog vazduha. Ovaj podatak slu`i za korekciju pri izra~unavanju koli~ine vazduha koja je u{la u cilindre. Ima integralno izvo enje sa dava~em apsolutnog pritiska u jednom ku}i{tu. 39 Dava~ temperature usisnog vazduha 2/2 Otpor (Ω) Temperatura (º) 40

Dava~ temperature rashladne te~nosti motora 1/2 ❹ Tip dava~a: NTC termistor (pasivan) ❹ Napon napajanja: 4.8-5.2 V ❹ Mesto ugradnje: ku}i{te termostata ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 280 130 026 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 415 50 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o temperaturi rashladne te~nosti koja je propocionalna temperaturi motora. Ovaj podatak slu`i za korekciju - oboga}enje sme{e dok motor ne postigne radnu temperaturu. 41 Dava~ temperature rashladne te~nosti motora 2/2 42

Dava~ broja obrtaja i GMT klipa 1/2 ❹ Tip dava~a: induktivni (aktivan) ❹ Izlazni napon: naizmeni~an ❹ Mesto ugradnje: pored ozubljenog venca zup~anika ugra enog na kolenasto vratilo ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 261 210 113 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 427 67 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o broju obrtaja motora. Iz povorke impulsa izdvaja se signal polo`aja klipa. Tada EUJ zna da su I i IV klip 114ˆ pre GMT. 43 Dava~ broja obrtaja i GMT klipa 2/2 Stalni magnet Kućište Jezgro od mekog gvožđa Namotaji Napon (V) Ozubljeni venac Vreme (t) 44

Dava~ polo`aja leptira 1/2 ❹ Tip dava~a: potenciometarski (pasivan) ❹ Napon napajanja: 4.8-5.2 V ❹ Mesto ugradnje: na usisnom kolektoru pored leptira ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 280 122 001 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 415 07 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o polo`aju leptira. 45 Dava~ polo`aja leptira 2/2 46

Lambda dava~ 1/2 ❹ Tip dava~a: generatorski (aktivan) ❹ Izlazni napon: jednosmeran 0-1 V ❹ Mesto ugradnje: izduvni kolektor ❹ Katalo{ki broj (BOSCH): 0 258 005 055 ❹ Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 427 68 ❹ Namena: Obave{tava EUJ o koli~ini kiseonika u izduvnim gasovima. Slu`i za rad sistema u zatvorenoj petlji. 47 Lambda dava~ 2/2 Izduvni gas Platinske elektrode Vazduh 48

Uporedni pregled dava~a sistema MOTRONIC M4.6 Dava~ apsolutnog pritiska i temperature usisnog vazduha Dava~ apsolutnog pritiska Dava~ temperatu- re rashladne te~nosti Dava~ temperatu- re usisnog vazduha Dava~ polo`aja leptira Dava~ broja obrtaja i GMT klipa Lambda dava~ Tip dava~a Piezootporni Pasivan NTC termistor Pasivan NTC termistor Pasivan Potenciometa ski Pasivan Induktivni Aktivan Generatorski Aktivan Napon napajanja 5V 5V 5V 5V - - Veli~ina ina koju meri Apsolutni pritisak u usisnom kolektoru Temperaturu usisnog vazduha Temperaturu rashladne te~nosti Polo`aj leptira Broj obrtaja motora i polo`aj klipa Koli~inu kiseonika u izduvnim gasovima Mesto ugradnje Na usisnom kolektoru Na ku}i{tu termostata Na usisnom kolektoru pored leptira Pored ozubljenog to~ka ugra enog na kolenasto vratilo Na izduvnom kolektoru 49 Izvr{ni elementi (aktuatori aktuatori) Brizgaljke Pode{iva iva~ praznog hoda TEV ventil Indukcioni kalem 50

Brizgaljke 1/2 Tip aktuatora: elektromagnetni Napon napajanja: 12 V Mesto ugradnje: na usisnom kolektoru neposredno ispred usisnih ventila Katalo{ki broj (BOSCH): 0 280 150 555 Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 427 66 Namena: Vr{e ubrizgavanje potrebne koli~ine goriva u usisni kolektor. 51 Brizgaljke 2/2 52

Ventil za regulaciju benzi- nskih para (TEV ventil) 1/2 Tip aktuatora: elektromagnetni Napon napajanja: 12 V Mesto ugradnje: na pregradnom zidu Katalo{ki broj (BOSCH): 0 280 142 310 Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 622 56 Namena: Vr{e ubrizgavanje benzinskih para u usisni kolektor pri odre enim re`imima. 53 Ventil za regulaciju benzi- nskih para (TEV ventil) 2/2 Filter za vazduh Brizgaljka TEV ventil Od rezervoara za gorivo Aktivni ugalj Kanister 54

Pode{iva iva~ praznog hoda 1/2 Tip aktuatora: elektromotor sa dve vrste namotaja na rotoru Napon napajanja: 12 V Mesto ugradnje: na usisnom kolektoru Katalo{ki broj (BOSCH): 0 280 140 502 Katalo{ki broj (ZASTAVA): 466 415 52 Namena: Vr{i propu{tanje odre ene koli~ine vazduha kada je leptir potpuno zatvoren. Na taj na~in se kontroli{e broj obrtaja pri praznom hodu 55 Pode{iva iva~ praznog hoda 2/2 56

Podsistem za napajanje benzinom Podsistem za napajanje benzinom ~ine: Elektri~na pumpa Fini pre~ista ista~ Razvodna cev Regulator pritiska Brizgaljke Fini prečistač Usisni kolektor Regulator pritiska Električna pumpa Povratni vod Razvodna cev 57 Elektri~na pumpa za benzin Kat. broj (BOSCH): 0 580 453 453 Sklop- Kat. broj (BOSCH): 0 580 313 046 Kat. broj (ZASTAVA): 466 622 57 Sklop- Kat. broj (ZASTAVA): 466 621 83 58

Fini pre~ista ista~ goriva Kat. broj (BOSCH): 0 450 905 201 Kat. broj (ZASTAVA): 466 361 58 59 Razvodna cev benzina Kat. broj (ZASTAVA): 466 427 38 60

Regulator pritiska benzina Kat. broj (BOSCH): 0 280 160 554 Kat. broj (ZASTAVA): 466 427 65 61 Podsistem za elektronsko paljenje 1/3 62

Podsistem za elektronsko paljenje 2/3 Prekidač za paljenje Izlazni tranzistor Razvodnik paljenja Motronic MP3.1 EUJ Svećice Prekidač za paljenje Izlazni tranzistor E U J Svećice Motronic M4.6 Cilindar 1 Cilindar 3 Sab. Usis. Ekspanzija Izduvavanje Usisavanje Sabij. Sabijanje Ekspanzija Izduvavanje Usis. Cilindar 4 Izd. Usisavanje Sabijanje Ekspanzija Izduv. Cilindar 2 Eksp. Izduvavanje Usisavanje Sabijanje Eksp. 63 Podsistem za elektronsko paljenje 3/3 Indukcioni kalem: Kat. broj (BOSCH): 0 221 503 407 Kat. broj (ZASTAVA): 466 427 69 Sve}ice: BOSCH WR 8 DC propisani zazor: 0,7 mm 64

Podsistem za regulaciju isparenja iz rezervoara za benzin 1. Rezervoar za gorivo 2. Separator goriva 3. Roll-over ventil 4. Filter sa aktivnim ugljem 5. Dovod vazduha 6. Ventil za provo enje benzinskih para iz rezervoara (TEV ventil) 7. Elektri~ni priklju~ak 8. Vod prema usisnom kolektoru 65 Postprerada izduvnih gasova u kataliti~kom kom konvertoru 1/2 66

Postprerada izduvnih gasova u kataliti~kom kom konvertoru 2/2 Op{te napomene: Ne koristiti olovni benzin Redovna zamena filtera za vazduh, filtera za gorivo i sve}ica Spre~iti izostajanje paljenja na bilo kom cilindru Ne koristiti aditive za goriva i ulje Ne "gasiti " motor pri velikom broju obrtaja Ne koristiti motor ukoliko ima pove}anu potro{nju ulja Voditi ra~una gde se parkira vozilo Krtost katalizatora 67 Elektronska upravlja~ka jedinica 1/2 68

Elektronska upravlja~ka jedinica 2/2 69 Na~in odre ivanja ugla predpaljenja Ugao predpaljenja Ugao predpaljenja KLASIČNI SISTEMI MOTRONIC Broj obrtaja Podpritisak Podpritisak Broj obrtaja Ugao zatvorenosti platina Struja primara Propisana vrednost Broj obrtaja Vreme Napon akumulatora 70

Na~in odre ivanja koli~ine ine ubrizganog goriva 1/2 Rad sistema u otvorenoj petlji Rad sistema u zatvorenoj petlji Motor Lambda davač Brizgaljke EUJ Sistem radi u otvorenoj petlji: ❹ Pri startovanju motora ❹ Pri zagrevanju motora ❹ Pri naglom ubrzanju ❹ Pri ko~enju motorom ❹ Pri maksimalnoj snazi ❹ Kada lambda dava~ ne funkcioni{e 71 Na~in odre ivanja koli~ine ine ubrizganog goriva 2/2 P K1 - Hladan start motora K2 - Zagrevanje motora K3 - Naglo ubrzanje K4 - Puna snaga T Masa vazduha u cilindru 1:14.7 λ=1 K1 K2 K3 K4 n Vreme otvorenosti brizgaljke K5- Kompenxacija promene napona baterije K5 Karakteristika brizgaljke Masa goriva koju treba ubrizgati 72

Rad pri otkazivanju nekog od dava~a SOS!!! 73 ^itanje zapam}enih kodova neispavnosti Raspored priklju~aka na dijagnosti~koj priklju~nici 60 HG 61 A osigura~ za zabravljivanje 83 LR 28 N t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 26 M blok 1 blok 2 gre{ka kod 13 74