Komponenter og virkemåter 2

Komponenter og virkemåte i elektronisk dieselinnsprøyting


• Når tenningsbryteren vries om til kjørestilling koples strøm til stoppventilen slik at dieseltilførselen til høytrykkspumpen settes i gang.

• Startmotoren betjenes og motoren roterer

• Diesel sprøytes inn i sylinderen og mengde og tid styres av ECU


Systemoversikt


• Lavtrykksystemet har til oppgave å forsyne høytrykksystemet med nok diesel.

• En av de store utfordringene her er at returdieselen kan holde svært høy temperatur, opp mot 180-200 grader.

• Dette medfører at denne dieselen må avkjøles, det finnes forskjellige måter å gjøre dette på.


• Dieseltanken er av vanlig type, det finnes i noen dieseltanker i dag en ekstra matepumpe som forsyner den ordinære matepumpen med diesel.

• En matepumpe har utelukkende til oppgave å forsyne høytrykksystemet med nok diesel.

• Det finnes flere typer matepumpe vi skal se på grunnprinsippene til to av disse.


• Elektrisk matepumpe: Disse er den samme typen som benyttes i bensininnsprøyting.

• De fleste er av rullecelletypen.

• Mekanisk matepumpe: Denne typen leverer kun diesel når motoren er i drift.

• Disse drives ofte av kamakselen.


• Audi 3,3l V8 TDI har tre pumper som tar seg av dieselforskyningen.

• Pumpe 1 er elektrisk og er montert i tanken.• Pumpe 2 er også elektrisk og befinner seg

utenfor tanken, denne går kun når startmotoren er innkoplet. Denne stopper når motoren har startet og er utstyrt med en bypassventil.

• Pumpe 3 er en mekanisk pumpe drevet av kamakselen og tar over dieselforskyningen nå motoren går.


• Felles for disse pumpene er at de samarbeider om en oppgave, levere diesel fra tanken til høytrykksystemet.

• Matetrykket ligger normalt rundt 3 bar.

• Kapasiteten til matepumpen på Audi 3,3l V8 er 40 liter pr time ved 300 O/min og 120l i timen ved 2500 O/min


• Dieselfilter er svært viktig i dette systemet siden små partikler kan få katastrofale følger. Dette skyldes de utrulig små pasningene i høytrykkspumpen og i dysene.

• Selv mikroskopiske partikler i hele høytrykkssystemet kan derfor føre til systemfeil.

• De fleste modeller bruker i dag samme type dieselfilter på alle sine motorer.

• Alle nye filtre er utstyrt med vanndrenering og MÅ skiftes etter fabrikkens skiftinterval.


• Kjøling av dieselen er som nevnt svært viktig. Retur diesel kan holde mellom 180 og 200 grader.

• Store motorer er utstyrt er i dag utstyrt med vannkjøling på retur dieselen.

• Noen produsenter forsøker i dag å utnytte temperaturen til oppvarming i kupeen. Dette er under utprøving men dieselen vi har i dag har for dårlig varmeverdi.


• Høytrykksystemet har til oppgave å få levert nok diesel under høyt nok trykk inn til forbrenningsrommet og det skal leveres til rett tid.

• Ved arbeid på høytrykksystem er det KJEMPE VIKTIG Å FØLGE FABRIKKENS ANBEFALING SAMT BRUKE KORREKT

SPESIALVERKTØY.


• Høytrykkspumpen tilføres diesel under lavt trykk og gjør dette om til høy trykk

• Opp mot 2000 bar på personbil, høyere på båt og lastebil

• Høytrykkspumpen er drevet av motoren via en registerreim, en kopling og et drev.

• Utvekslingen på en høytrykkspumpe er halvparten av motoren dette vil si at den roterer med halv fart av motoren.

• De fleste pumper har en begrensing på ca 3000 o/min


• Hvordan reguleres mengde diesel fra høytrykkspumpen.

• Ved høyt turtall og ved følgefart (delgass) kan det leveres mye mer diesel en hva motoren trenger.

• Dette reguleres med en innvendig elektrisk eller mekanisk reguleringsventil.


• Det er pumpestempelene i høytrykkspumpen som skaper det høye trykke.

• Noen høytrykkspumper er utstyrt med 3 stempler som sitter 120 o forskjøvet for hverandre, som en slags stjerne påmontert en konisk aksel.

• Dette medfører at pumpen gir tre pumpeslag per omdreining.


• Enkel virkemåte på en høytrykkspumpe:• Matepumpen forsyner høytrykkspumpen med diesel

under litetrykk slik at dieselen venter i pumpen.• Når et stempel forflytter seg nedover grunnet den

koniske akselen blir det skapt et undertrykk slik at diesel kan strømme inn i pumpekammeret.

• Deretter forflytter stempelet seg oppover grunnet den koniske akselen å stenger innløpsventilen og dermed skaper et høyt trykk.

• Deretter presses diesel ut i fordelingsrørene eller railen under høyt trykk.

• Siden pumpen har tre stempler skjer dette 3 ganger for hver omdreining.


• Hvordan reguleres innsprøytingsmengden:• Siden mengde diesel ved enkelte

bruksområder er alt for alt for stor styres returen av samme mengdereguleringsventil som omtalt tidligere.

• Dette er en ventil som beveger seg fra side til side etter behov for åpne og stenge for dieseltilførselen til høytrykkspumpen.


• Denne ventilen strømløs når den er åpen og har spenning når den er stengt

• Når denne ventilen er stengt tilføres diesel helt til trykket overvinner kraften på den innvendig monterte fjæren.

• Dette betyr at når ventilen er stengt er tilførselen av diesel til høytrykkspumpen stor.

• På denne måten kan vi regulere mengden diesel som går ut til fordelingsrørene.

• Denne mengdereguleringsventilen styres fra ECU


• I fordelingsrøret/railen er det montert en trykkføler som konstant signaler til ECU slik at den kan avlese trykket.

• Denne trykkfølerens virkemåte er at dersom trykket stiger så stiger og spennings signalet som sendes til ECU.

• De fleste sensorer har et arbeidsområdet mellom 0,25Vog 4,75V.

• Dersom spenningen kommer over eller under disse verdien blir signalene tolket som ulogiske og dermed utelatt i kalkulasjonen til ECU


• Trykkreguleringsventil for dieseltrykket i railen.• Det er på Common Rail motorer i tilegg til å

regulere innsprøytingsmengde ved å regulere åpningstiden til dysene også mulig å regulere innsprøytingsmengden ved å regulere trykket i railen.

• Dieseltrykket blir her regulert av en reguleringsventil som sitter enten i høytrykkspumpen eller fordelingsrøret.

• Dette gjør det mulig for ECU og regulere trykket i høytrykk kretsen i forholdet til dataverdier mottatt fra denne føleren


• Trykkreguleringsventilen er utstyrt slik at når dieseltrykket blir for høyt presses fjæren og stempelet tilbake slik at dieselen kan returnere til tanken.

• Et vanlig trykk på denne fjæren før den åpner er 100 bar, dersom trykket overstiger dette åpnes returen.


• Når ECU ønsker et større trykk sender den en strømimpuls til trykkreguleringsventilen og magnetviklingene og dermed får fjæren en hjelpe kraft fra magnetfeltet og trykket stiger.

• På denne måten kan styresentralen regulere til ønsket trykk.

• Selve reguleringsprossesen skjer etter samme prinsipp som en lambdasonde.


• Fordelingsrøret/railen har to hovedoppgaver:

• Lagre diesel under høyt trykk.

• Fungere som en trykkakkumulator, det vil si utjevne trykkforskjeller.

• På denne railen sitter og trykksensoren og sikkerhetsventilen montert.

• Innsprøytingsdysene er elektroniske.• Tidspunkt og mengde dysene skal sprøyte inn

bestemmes av ECU.• ECU sender et elektronisk signal til dysen som

bestemmer tidspunkt og mengde.• Som tidligere bestemmes også mengden som

sprøytes inn av trykket i høytrykksystemet• På nye systemer kan mengde og tid kalkuleres

for hver enkelt sylinder.• Dysenes oppbygning skal vi se på senere



• Gjennomstrømningsbegrenseren har til oppgave å hindre at det strømmer diesel inn i sylinderen dersom en dyse eller et høytrykksrør skulle få lekkasje.

• Denne fungerer slik at når motoren starter er stempelet presset oppover av trykkfjæren, når innsprøytinga starter blir det et trykk fall og stempelet beveger seg nedover.

• Mot slutten av innsprøytingen er stempelet i midt posisjon før det presses oppover igjen

• Skulle det oppstå en lekkasje vil stempelet forsette nedover og dermed stenge tilførselen av diesel.

• Stempel og fjær er nøye tilpasset hver enkelt motor.


• Sikkerhetsventilen er en vanlig fjærbelastet eller en elektronisk ventil som slipper dieselen tilbake til tanken dersom trykket skal bli for høyt.

• Verdien for åpning er avhengig av trykkfjæren og denne er tilpasset hver enkelt motortype.

• Veivakselføler:

• Veivakselføler gir vekselspenning til styreenheten og dermed fortelle ECU om posisjonen til stemplene i sylinderen.

• Ut fra denne kan ECU beregne innsprøytingstidspunkt i forhold til ØD



• Temperaturføleren for motortemperetur avgir spenningsverdier til ECU og forteller om temperatur og endringer i denne.

• Normalt ligger verdiene mellom 0,5V og opp til 4,5V.

• Desto høyere spenningsverdien er jo lavere er temperaturen.

• Eksempelvis kan -25 grader være 4,5V • 20 grader ligger normalt rundt 2,5V• Ca 100 grader ligger rundt 0,5V


• Gasspedalsensoren vil gi høyere spenningsverdi jo mer gasspedalen trykkes inn.

• Dette gir styresentralen beskjed om at føreren ønsker større hastighet på motoren.

• Enhver stilling på gasspedalen gir en bestemt spenningsverdi som representerer et bestemt turtall.

• Normale verdier ligger fra 0,5V på tomgang til ca 4,0V ved full gass.

Documents

Komponenter og virkemåter 2