A szakaszos befecskendezés

A SZAKASZOS befecskendezés alapjaiban különbözik a K-, KE-Jetronictól, itt a tüzelőanyag porlasztása nem folyamatos.


Ebben az esetben a befecskendező szelep/szelepek áramát szaggatja az elektronikus vezérlőegység, méghozzá az aktuálisan szükséges ideig, amit "befecskendezési idő"-nek nevezünk. A beáramló benzinmennyiség a közel állandó rendszernyomás miatt tehát kizárólag a befecskendezési időtől függ, melynek nagyságrendje [ms]-os.
Az üzemanyagnyomás "közel" állandó értéke némi kiegészítést igényel. A külső, környezeti nyomáshoz képest a benzin nyomása változik, mégpedig a motor terhelésének függvényében. Kis terhelésnél (fojtószelep közel zárt állapotában) a szívócsőben uralkodó jelentős vákuum hatására a nyomásszabályzó alacsonyabb nyomást állít be, mint a fojtószelep nyitott állapotában. Az üzemanyag nyomás tehát nem a környezethez, hanem a befecskendezés helyén mérhető nyomáshoz képest állandó. Egy hengerenkénti, jellemzően 3,0 bar környéki nyomású rendszernél a nyomásszabályzó kb. 0,5....0,6 bar értékkel módosítja a nyomást- természetesen az atmoszférikus nyomáshoz képest.

Abban az esetben, ha a nyomásszabályzó a tankba van beépítve, nyilvánvalóan nem lehet állandó a terhelés változásával az elosztócső, ill. a szívócső közötti nyomáskülönbség. Ezt viszont az ECU "tudja", a jellegmezők kalibrálásánál ezt természetesen figyelembe veszik.

Két, alapvetően elkülönülő rendszer létezik:
- központi
- hengerenkénti befecskendezés.

A központi befecskendezés előnye a - viszonylag - alacsony bekerülési költség. Felületes szemlélő könnyen összetévesztheti a porlasztóval. Lényege, hogy a rendszer csupán egy - egyes Honda típusokon kettő - befecskendező szeleppel rendelkezik, méghozzá a fojtószelep előtti térben. A központi rendszerek egyértelmű hátránya az, hogy a szívócső geometriai kialakítása miatt a benzin hengerek közötti eloszlása közel sem homogén - ellentétben a hengerenkénti befecskendezéssel. A keverékeloszlás eltérései az alacsony fordulatszám tartományban elérhetik akár a 10%-ot is, éppen emiatt döntően kis hengerűrtartalmú motoroknál alkalmazzák. (Néhány USA-beli konstrukciótól eltekintve.)



Ritka kivétel: Cadillac Eldorado 5,8 literes V8 motor központi befecskendezéssel 1980-ból.
A 4-4 hengert 1-1 befecskendező szelep szolgálta ki. Valószínűleg ez a valaha is épített legnagyobb motor, amit központi befecskendezéssel láttak el. Ezt a motort számos amerikai kocsiba beépítették.




Az óriási motor táplálásához nagyon sok benzin kell. A befecskendező szelep állandó nyitvatartásával mért szállítási mennyiség 30 mp. alatt: 300 ml, azaz percenkét 600 ml. Egy órára vetítve ez 36 litert tesz ki, a két befecskendező szelep tehát elméletileg 72 liter / óra szállítására képes. A motor valóságos fogyasztása természetesen ennél jóval alacsonyabb, üzemszerű működés közben a szelepek ciklikusan nyitva ill. zárva vannak.


A szigorodó környezetvédelmi előírások miatt viszont egyre inkább "kimegy a divatból", mára a legkisebb motorokat is hengerenkénti irányítással szerelik fel. A központi befecskendező rendszerek talán legelterjedtebb típusa a Bosch Mono-Jetronic, ezt a rendszert európai kis-, és középkategóriás autók millióiban találhatjuk meg - a VW csoport tagjaitól kezdve a francia kisautókig - pontosabban: kis motorral szerelt autókig. Emellett meg kell említenünk a Ford CFI rendszerét, a Lucas SPI-t, és nem utolsó sorban a GM Multec központi befecskendező, ill. motorvezérlő rendszereit. Közös jellemzőjük a viszonylag alacsony, 1 bar körüli rendszernyomás.
Egyéb vonatkozásban jelentős eltérések vannak. A Bosch Mono Jetronic a befecskendezésre kerülő üzemanyag mennyiségét alapverzióban két alapjelből határozza meg: a fordulatszám és a fojtószelep pillanatnyi helyzete. (Járulékos információk is vannak: pl. a motor hűtőfolyadék hőmérséklete, beszívott levegő hőmérséklete, lambdaszonda feszültség.) Az alapjárat szabályozás közvetlenül a fojtószelep állításával, egyenáramú motor alkalmazásával megy végbe. (És egyidejüleg még két, a felhasználók által kevéssé ismert módon: az előgyújtás mértékének változtatásával, illetve a befecskendezési idő változtatásával.)


A képen egy Bosch Mono Jetronic figyelhető meg.
Az egység túloldalán, takarásban helyezkedik el az üzemanyag hozzáfolyás és a visszavezetés csőcsonkja, valamint a fojtószelep potencióméter, csatlakozójával.
Összességében kiforrott rendszer, két sebezhető ponttal. Az alapjárati motor élettartama korlátozott, de a cseréje megoldható. A fojtószelep potméter élettartama sem végtelen, idővel ennek az ellenállás pályája megkopik, "zajossá válik".



Sajnos, ez a hiba általában javíthatatlan. Részben azért, mert maga a potméter (képünkön) nem rendelhető meg a gyártótól. Másrészt az ellenálláspályát letapogató csúszkák ("seprűk") a gyárban nagyon precízen beállítottak, ha lazán illeszkednek az ellenálláspályához, a kapott villamos jel megszakadásos (zajos) lehet, ha a szükségesnél nagyobb erővel nyomják a pályát, akkor rövid idő alatt mindkét alkatrész tönkremegy. Mire a potméter maga cserére szorul, addigra már a seprűk is viharvert állapotúak, ráadásul roncsolásmentesen nem lehet a cserét elvégezni. Egyetlen járható út marad: a komplett egység cseréje. Ez viszont nem olcsó.

A GM által bevezetett Multec SPI (Single Point Injection) viszont alapinformációnak a fordulatszámot és a MAP szenzor jelét (szívócső nyomás) tekinti. Az alapjárat szabályzás szintén eltér a korábban vázolttól: itt egy léptetőmotorral működtetett szelep változtatja egy by-pass csatorna szabad keresztmetszetét.


A hengerenkénti befecskendezés esetében értelemszerűen minden egyes hengerhez külön befecskendező szelep jár. A megvalósítás drágább ugyan, de határozottan előnyösebb. Hengerenkénti, szakaszos befecskendezés esetén a befecskendező szelepek működtetése szerint megkülönböztetünk:

-Szimultán rendszer. Itt a befecskendező szelepek egyszerűen párhuzamosan vannak kapcsolva, egyszerre nyitnak/zárnak, a szívó szelepek pillanatnyi helyzetére tekintet nélkül.

-Csoportos rendszer. A bef. szelepek két csoportra vannak osztva, a csoporton belül szintén párhuzamos kapcsolással. A korábbi V elrendezésü motorok jellemző megoldása.

-Szekvenciális rendszer. Értelemszerűen ez a legfejlettebb de legnagyobb költséggel megvalósítható megoldás. A befecskendező szelepek működése egymástól független, a befecskendezés megkezdését a szívószelep pillanatnyi helyzetéhez lehet igazítani. A tervezőknek ez adja a legnagyobb mozgásszabadságot: pl. egyes hengerenként eltérő befecskendezési idők is szóba jöhetnek (kopogásos égésnél a többlet üzemanyag által okozott keverékdúsulás a kopogásos égés ellen dolgozik, a több benzinnel járó fokozottabb hűtőhatás úgyszintén).


Az első európai megoldások a hengerenkénti befecskendezés esetében is a Bosch cég nevéhez köthetők: elsőként az L-Jetronic család, majd a Motronic integrált motorirányító rendszerek különböző csoportjai következtek. Emellett találkozhatunk Siemens, Sagem, Weber-Marelli, Simos, Simtec, Fenix rendszerekkel, illetve a gyártók saját fejlesztésű motorvezérléseivel, mint például a Ford-EEC, a SAAB Trionic, a Rover MEMS, a Mercedes HFM, stb. Jellemző rendszernyomás: 2,5-3 bar.

Az integrált gyújtó-befecskendező rendszerek nagy előnye, hogy a motor működési fázisainak (pl. felmelegedés, részterhelés, gyorsítás, stb.) megfelelően a gyújtás időzítést a befecskendezéssel szinkronba hozzák. Javul a teljesítmény, a fogyasztás, a károsanyag kibocsátás. Egyes megoldásoknál ezt még kibővítik a turbónyomás szabályozással.



Az ábrán egy Magneti Marelli gyártmányú kompakt befecskendező egység figyelhető meg, 4 hengeres, hengerenkénti befecskendezésű motorokhoz.

Egy átlagos bonyolultságú motorvezérlő rendszer bemenő jelei pl. a következők lehetnek:

-motor fordulatszám
-főtengely helyzet
-vezérműtengely helyzet
-levegő mennyiségmérő terhelés jele és/vagy
-MAP szenzor (szívócső nyomás) terhelés jele
-fojtószelep helyzet
-lambdaszonda jele
-hűtőfolyadék hőmérséklet
-beszívott levegő hőmérséklet
-kopogás szenzor jele
-automata sebességváltó választókar állása
-járműsebesség jeladó jele
-jelentősebb áramfogyasztók (pl. hátsóablak fűtés) bekapcsolt állapota
-klímakompresszor bekapcsolt állapota


Ezek alapján a motorvezérlő egység (ECU) az alábbi folyamatokat ill. beavatkozó szerveket szabályozza/vezérli:

-gyújtás a gyujtómodulon/gyújtótrafón/gyújtótrafókon keresztül
-befecskendezés a befecskendező szelepek útján
-felső fordulatszám határolás a befecskendező szelep/ek lezárásával
-feszültségellátás a főrelén illetve üzemanyagszivattyú relén keresztül
-az alapjáratot az alapjárati szelep, egyenáramú motor, léptetőmotor útján
-a kipufogógáz részleges visszavezetését az EGR szelepen keresztül
-a tankszellőztetést ütemszelep működtetésével
-szekunder levegő bejuttatását a kipufogóba a szek. lev. szelepen keresztül


Természetesen a felsorolás egy konkrét esetben számottevően tovább bővülhet.

Az elektronikus befecskendezés egy összességében megbízható rendszerré nőtte ki magát.
Tapasztalataink szerint a korábbi befecskendező rendszerek meghibásodásra jobban hajlamosak voltak, mint a maiak. Az érem másik oldala viszont az, hogy az újabb rendszerek bonyolultsági foka jóval magasabb, mint a korábbiaké. A széleskörű öndiagnosztika alkalmazása mellett is egy alattomos időszakosan jelentkező hiba pontos behatárolása gyakran napokig eltarthat - az elérhető legkorszerűbb műszerpark bevetése mellett is.

Nagyszámú, egymástól többé-kevésbé eltérő rendszer létezik, ezeken belül is szinte követhetetlenül sok verzióval. Egy Fenix 3B típusú motorvezérlő egységnek pl. számos kivitele létezik, attól függően, hogy milyen motorhoz került beépítésre. A lábkiosztásban is vannak jelentős eltérések, konkrét esetben tehát ne a Fenix 3B huzalozási rajzát keressük, hanem az adott típusnak pontosan megfelelő Fenix 3B kapcsolási rajzát. Nem könnyíti meg a helyzetet az sem, hogy egyes gyártók azonos évjáratú, azonos kóddal ellátott motorjaiknál két, adott esetben három, sőt négy egymástól teljesen eltérő rendszert építenek be.
A témakör rendkívül szerteágazó volta miatt a fontosabb befecskendező rendszerek is csak szinte címszavakban kerültek említésre.

A befecskendező rendszer egyes részeinek, a katalizátornak védelme érdekében feltétlenül be kell tartani néhány alapszabályt:

-Katalizátorral szerelt modellt hosszú távon ne kiséreljük meg behúzással beindítani. Ha jelentősebb mennyiségű benzin elégetlenül a katalizátorba kerül, a motor beindulása után ott elégve károsíthatja a katalizátort. A ló túloldalára ne essünk át: egy 10-15 méteres behúzásnak nincs ilyen következménye.

-Soha ne lazítsuk fel vagy távolítsuk el az akku sarukat járó motornál

-Akku beszerelésnél a pólusok felcserélése a beépített elektronikákra végzetes lehet

-Indítózás alatt vagy járó motornál a gyújtáskábeleket ne húzzuk le, a gyújtás "szikraugratásos" vizsgálatát mellőzzük

-A beépített elektronikák sokpólusú csatlakozóját kizárólag levett gyújtás mellett szabad eltávolítani

-Minden vizsgálathoz a megfelelő mérőeszközt válasszuk, pl. a próbalámpa kis ellenállása miatt a vizsgált áramkörben olyan nagy áramerősség alakulhat ki, amire az nincs méretezve

-Mindíg saját akkuról indítsunk, ilyenkor külső töltő, külső akku nem lehet az akkura kötve (a mindennapi gyakorlat szerint mégiscsak lehet, bizonyos szabályok betartásával)

-Kompresszió végnyomás mérés megkezdése előtt a gyújtómodul csatlakozót húzzuk le, ezáltal nem alakul ki nyitott nagyfesz. áramkör. Az esetek egy részében ilyenkor a befecskendezés sem működik. Bizonytalanság esetén az üzemanyag szivattyú relét eltávolíthatjuk.

Az indokolt elővigyázatosság alapkövetelmény ugyan, de nem szabad mindent elfogadni.
Erre egy példa:
Többször is hallott, bizonytalan eredetű kósza hír: kompressziómérés során ment a befecskendezés, ennek okán tönkrement a katalizátor.
Erre szinte nincs esély sem.
Lehúzott gyujtómodul/DIS modul esetén általában a befecskendezés sem működik.
De ha mégis: minden gyertya ki van ilyenkor szerelve, a beporlasztott benzin túlnyomó része itt távozik.
Egyébként is: a kompresszió mérés hengerenként mindössze 3-4 másodpercet vesz igénybe, így a ténylegesen katalizátorba jutó elégetlen üzemanyag mennyisége teljesen elhanyagolható.







BmS Motordiagnosztika - Befecskendezős Motorok Szervize
www.injektor.hu
2030 Érd, Rózsa u. 5.
Tel.: 06-30-598-8006
NYITVATARTÁS:
Hétfőtől péntekig: 8-16 óráig.
ÜGYFÉLFOGADÁS KIZÁRÓLAG ELŐZETES IDŐPONTEGYEZTETÉS ALAPJÁN!

_ _ _ _ _ _ _ _