A Dízelmotor Levegőellátó Rendszere: Integrált Töltőlevegő-Hűtés és Légtömegmérő
A modern turbótöltött motorok, mint amilyen az Opel Y2 TDI is, hatékony és tiszta működéséhez elengedhetetlen az optimális levegőellátó rendszer. Ez a rendszer nem csupán a levegő bejuttatásáért felel, hanem a minőségét (hőmérséklet, tisztaság) és mennyiségét is szabályozza. Két kulcsfontosságú technológia, a turbótöltő levegő visszahűtés (intercooler) és a légtömegmérő (MAF szenzor) biztosítja ezt a precíziót.
Igény Szerinti Töltőlevegő-Hűtés (Intercooler)
Az Autótechnika tavaly novemberi számában, részletező cikkben került terítékre a turbótöltő levegő visszahűtés, az intercooler technika. A gyártók a szén-dioxid csökkentését és a motor tüzelőanyag-fogyasztásának mérséklését célzó fejlesztéseik során a levegő-visszahűtés intenzitásának növelésére és igény szerinti alakítására, valamint az áramlási ellenállás csökkentésére törekszenek. A turbótöltött motoroknál eredményt hozó megoldás a levegő-visszahűtés intenzitásának növelése, igény szerinti alakítása, az áramlási ellenállás csökkentése. A német szakirodalom erre a bedarfsgerechte (esetünkben bedarfsgerechte Ladeluftkühlung) kifejezést használja, az angol az „on-demand”-ot. A mögöttes tartalom arra utal, hogy egy szerkezet csak akkor, és csak oly mértékben működik, ami az üzemvitelhez szükséges és elégséges.
A SiLLK Rendszer
Ennek konstrukciós megoldása a szívócsőbe integrált víz/levegő intercooler, melynek az indirekt, szívórendszerbe integrált töltőlevegő-visszahűtő megnevezést adtuk. A VW-terminológiában ennek az egységnek a neve SiLLK, Saugrohr integrierte Ladeluftkühler, azaz szívócsőbe integrált töltőlevegő-hűtő. Az angol hosszabban nevezi: Water Charged Air Cooled (WCAC) Air Intake Module (AIM). Ezt a hűtőt kapja az 1,6 literes TDI (motorkód CLHA) és a teljes kétliteres TDI motorcsalád is (motorkód CRBC, CRLB, CUPA), például a VW Golf VII-es 2.0 TDI motorjába építik (SoP > 2012).
A SiLLK-konstrukció előnyei:
- Rövidebb a töltőlevegő útja, ezzel kisebbek az áramlási veszteségek.
- Elkerülhető a hűtőtömb lejegesedése és a hűtőben a kondenzáció.
- Pontos levegőhőmérséklet beállítása.
- Lehetséges a visszavezetett kipufogógáz hőmérséklettől független töltőlevegő hőmérséklet beállítás.
A hűtőt annak peremén keresztül csavarkötéssel rögzítjük a motor hengerfejéhez. Mindkettő anyaga alumíniumötvözet.
Működés és Felépítés
A hűtőben lévő víz- és gázcsatornák gondoskodnak a hőcseréről. A lemezes hőcserélő levegőjárata hullámosított lemezek sorozatából áll. A levegőcsatornákban található rendkívül vékony távtartó, hővezető lemezek kihajtogatottak. A levegőcsatorna lemezeit a hűtővízjáratokat tartalmazó elválasztó lemezek fogják közre. A víz a motoroldali csonkon lép be, és „vízszekrény” osztja el a duplafalú lemezek között. A vízjáratokban a hűtővíz áramlása a levegőáramra merőleges, a lemezek között négyszeres hosszon kering.
Tippek az Opel Meriva A oszlop javításához
Intercooler - Magyarázat
A hűtőtömb technológiai remekmű, a SiLLK külön intercooler hűtőkörhöz csatlakozik. A töltőlevegő-hűtés önálló körének neve kishőmérsékletű hűtőkör. A visszahűtő tömb a motor elejére kerül. A hűtőközeget elektromos szivattyú keringeti. A szivattyú fordulatszámával állítják be a hűtés mértékét. Itt jelentkezik az „igény szerinti” hűtés. A töltőlevegő belépésénél és a kilépésénél van hőmérő.
A hűtőegység belépéséhez csavarkötéssel kapcsolódó első csonk a levegőhőmérőt és a turbónyomás-jeladóhoz menő kivezetést tartalmazza, a második csonk a motoros állítású EGR fojtószelepet foglalja magába. A hűtőegység kialakításában a hengerfejhez csatlakozó perem alakja lehet különböző. Ezt az ún. nagynyomású kipufogógáz-visszavezetés alkalmazása határozza meg. Ha van ilyen EGR, akkor a gáz a hengerfej túloldaláról, a hengerfejben kialakított csatornán jut át. A peremre fogatják fel a hengerfejbe benyúló, vízhűtésű EGR-szelepet. A visszavezetett kipufogógáz a hengerfej belső csatornáján keresztül jut az egyes hengerek szívócsatornájába. A bemutatott hűtőegység HP-EGR-t nem tartalmaz, így azt, mint táblázatunk mutatja, az EU5 követelményeknek megfelelő motorba építik be.
További változatok léteznek, attól függően, hogy a nagynyomású visszavezetett gázt hűtjük-e, vagy sem. Ezek szerkezeteinek elhelyezése határozza meg a hűtőegység kialakítási környezetét. Az alábbi táblázat a TDI motorok emissziótechnikai megoldásait foglalja össze. Az EU4, EU5 motorok olyan országok piacára kerülnek, illetve kerültek, ahol ezek az előírások vannak (voltak) érvényben. Az EU6 „nehéz” azt a TDI motorkivitelt jelenti, mely olyan gépjárműbe kerül beépítésre, melynek az NEDC-ciklusban, a tömege miatti motorterhelés már megkívánja - a technika jelen állása szerint - az SCR (AdBlue) utókezelést.
| Jellemző | HP-EGR | LP-EGR | Hűtött EGR-szelep | SCR AdBlue | NSC | EGR-hűtés | PSG |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EU4 | Igen | Nem | Nem | Nem | Nem | Igen | Nem |
| EU5 | Igen | Nem | Nem | Nem | Nem | Igen | Nem |
| EU6 "könnyű" | Igen | Nem | Igen | Nem | Igen | Igen | Igen |
| EU6 "nehéz" | Nem | Igen | Igen | Igen | Nem | Igen | Igen |
Jelmagyarázat:
HP-EGR: (hagyományos) nagynyomású kipufogógáz-visszavezetés
LP-EGR: kisnyomású, DPF utáni szakaszból lecsatlakoztatott kipufogógáz-visszavezetés
Hűtött EGR-szelep: vízhűtésű szelep
SCR AdBlue: a nitrogén-oxidok redukciója AdBlue segédanyagú SCR-katalizátorral történik
NSC: tároló-katalizátoros nitrogén-oxid utókezelés
EGR-hűtés: a visszavezetett kipufogógáz hűtése vizes hőcserélőben
PSG: izzógyertya égéstéri gáznyomás méréssel
A VW és a Valeo 2013-ban az Egyesült Államokban a nagy presztízsnek örvendő PACE innovációs díjat is megkapta. Az indoklásban szerepel, hogy a hűtőegység a downsizing-fejlesztésekhez, ezzel a CO2-csökkentéshez járul hozzá. A töltőlevegő igény szerinti hűtésével pedig a nitrogén-oxid-kibocsátás tovább mérsékelhető.
Zafira EcoFlex olajszűrő csere útmutató
A Légtömegmérő (MAF Szenzor)
A légtömegmérő (MAF szenzor) az autó befecskendező rendszerének egyik legfontosabb eleme. Feladata, hogy felügyelje, mennyi oxigén jut egy adott pillanatban a motorba. Az általa mért adatokból dönti el az autó vezérlőegysége, hogy ehhez milyen mennyiségű üzemanyagot fecskendezzen be. A MAF (Mass Air Flow) szenzor egy fontos eleme az autók üzemanyagrendszereinek és motorvezérlésüknek.
Működési elv
A levegő tömegárama kifejezés az autószerelésben egy adott időegység alatt egy ponton áthaladó levegő tömegére vonatkozik. A MAF szenzor folyamatosan figyeli és méri a levegő tömegáramát, amely a motorba jut. Ez az adat meghatározza, hogy mennyi üzemanyag szükséges az égéshez, és lehetővé teszi az ECU (motorvezérlő egység) számára az üzemanyag-keverék pontos beállítását. A légtömegmérő tulajdonképpen nem is a levegő tömegét méri közvetlenül, hanem annak hőmérsékletét, egészen pontosan a keresztül áramló levegő hűtő hatását, ami a külső hőmérséklet mellett a átáramló levegő molekulák mennyiségétől és sűrűségétől függ. Az alkatrész belsejébe beáramló levegő útjába egy felfűtött szálat vagy hőérzékeny lapkát helyezünk, amelynek hőmérséklete csökken a beáramló levegő függvényében. Ennek hülésének mértéke megváltoztatja a szál ellenállását, amit mérni tudunk, s ezáltal az Opel számítógépéhez a komputer vezérléshez lehet továbbítani. Az autók zömében egyébként ún. hőfilmes szenzor dolgozik, ami állandó hőmérsékleten működik, viszont a rajta átáramló levegő hűti. A légtömegmérőben egy-egy ellenállás van, amik a hőmérséklet függvényében továbbítanak értéket. Amikor nincs levegő áramlás, akkor egyforma értéket továbbít a kettő. Ám, mivel az alkatrészen átáramló levegő hűtő hatással bír, ezért feszültség különbség képződik a két ellenállás között. Tulajdonképpen ezt tekintjük annak a mérhető jelnek, aminek köszönhetően ki tudja számítani a MAF-szenzor a levegő mennyiségét. Ennek köszönhetően érhető el az optimális üzemanyag-levegő arány, valamint kipufogógáz-visszavezetés.
Az ECU a MAF szenzor által mért levegő tömegáram alapján kiszámítja az optimális üzemanyag-keverék arányt. Az ECU az üzemanyag-keverék arány alapján vezérli az injektorokat, amelyek az üzemanyagot a motorba permetezik. Az optimális üzemanyag-keverék beállítása segít a tiszta égés elérésében. A MAF szenzor által mért pontos levegő tömegáram és az ebből származó üzemanyag-keverék beállítása lehetővé teszi a motor számára, hogy optimálisan működjön. A MAF szenzor megfelelő működése létfontosságú a motor hatékony és tiszta működése szempontjából.
A Légtömegmérő Hiba Jelei és Okai
Meghibásodásakor a vezérlőegységbe juttatott értékek tévesek lehetnek, de az is előfordulhat, hogy a szenzor egyáltalán nem küld jelet a motornak. Ilyenkor az autó ereje lecsökken, illetve rángatás is jelentkezhet. A modern autók OBD (On-Board Diagnostics) rendszere hibakódokat tárol, ha a MAF szenzor hibás. Ha a MAF szenzor hibásan méri a beömlő levegő mennyiségét, az ECU nem kapja meg a helyes adatokat, ezáltal nem tudja pontosan szabályozni az üzemanyag-befecskendezést. A hibás légtömeg-érzékelő az alacsony kompresszióhoz vagy a vákuumhoz hasonló problémákat okoz, és hasonló tüneteket mutat, mint amikor a járművében alacsony az üzemanyagnyomás a hibás üzemanyagszivattyú miatt.
A légtömegmérő hiba jelei:
- Egyenetlen alapjárat
- Hirtelen teljesítményvesztés
- Füstölés
- Nagyobb fogyasztás
- Rángatás
- A motor nehezen indul be, vagy röviddel az indítás után leáll
- Kigyullad a CHECK ENGINE lámpa
- Fekete füst jön a kipufogóból
- Megnő a fogyasztás
A légtömegmérő meghibásodásának okai:
- Szennyeződés: A MAF-szenzor forró szál-érzékelőjére a beáramló levegőben lévő szennyeződések, apró piszok részecskék rátapadhatnak, aminek következtében helytelen, azaz nem valós, hamis adatokat mér, és továbbít a komputerhez. A leggyakoribb hibaforrás a légtömegmérő esetében a szennyeződés.
- Nem megfelelő levegőszűrő: Meghibásodásának egyik oka lehet, ha nem cseréljük időben a levegőszűrőt.
- Magas olajfogyasztás: Előfordul, hogy az érzékelő meghibásodása a motor hibás működésével van összefüggésben, ami az olajfogyasztás megnövekedésével jár.
- Oxidáció a csatlakozókon: A nedvesség és a szennyeződések oxidációt okozhatnak a légtömegmérő csatlakozóin, ami a mérő energiaellátásának megszűnését eredményezi.
- Belső mechanikai sérülések
Tesztelés és Tisztítás
Mivel egy szenzorról beszélünk, ezért elengedhetetlen a javításhoz egy hibakódolvasó. Utóbbi olyankor is jelezhet problémát, ha nem maga a légtömegmérő ment tönkre, hanem mondjuk a tápfeszültséggel van gond valamiért. Magyarán a hibakód megjelenésével nem feltétlen kell egyből az alkatrész cseréjére gondolnunk, de nagy valószínűséggel ez jelenti majd a hosszú távú megoldást.
Milyen kerékpártartót válasszak Insignia Kombihoz?
A légtömegmérő tesztelésének lépései:
- Húzza le a légtömegmérő csatlakozóját.
- Figyelje meg a motor működését. Ha javul, a légtömegmérő hibás.
- Vizsgálja meg a redőzött tömlőt, és a mérő belső felszínét: nem lehet a felületeken nedvesség vagy szennyeződés.
- A légtömegmérő kimérése multiméterrel is ellenőrizhető. Ehhez csatlakoztassuk a mérő érzékelőit a jeladó vezeték pozitív és negatív csatlakozóihoz, adjunk rá a gyújtást, de a motort ne indítsuk el, majd mérjük meg a feszültséget. Ez nem haladhatja meg az 1,4 V-ot.
Általában a légtömegmérőt évente, jellemzően minden olajcsere alkalmával érdemes megtisztítani. A légtömegmérő tisztításához először is ki kell vennie azt egy laposfejű csavarhúzóval. Az érzékelő eltávolításakor ügyeljen arra, hogy ne érintse meg a vezetékeket. A tisztításra a legolcsóbb megoldás, ha azt dörzsalkohollal végezzük el. Miután megtisztítottuk a légtömegmérőt, állni hagyjuk kb. fél óráig. Légtömegmérő tisztítására érdemes speciálisan erre a célra használt anyagot használni, de ha nincs kéznél akkor tökéletesen megteszi a WD40 spray is. A légtömegmérő normál működésének visszaállításához néhány esetben elengedhetetlen, hogy megfelelően letisztítsuk le róla a szennyeződéseket, kiöblítsük az alkatrészt. Ehhez ajánljuk a légtömegmérő tisztítót.
Csere
Mivel az alkatrész nem javítható, ezért meghibásodásakor cserélni kell. Ha végérvényesen kiderül, hogy a légtömegmérőnk elromlott, akkor sajnos törekedni kell a gyári, vagy a jó minőségű utángyártott légtömegmérő beszerzésére. Egy adott típushoz, és a hozzá tartozó motorvezérlő komputerhez csak azt a légtömegmérőt szabad használni, amit a gyártó előír, ugyanis minden légtömegmérő más és más jelszintre van kalibrálva, pontosan azért, mert a gyártók így próbálják védeni a terméküket. A vezérlő egység pedig pontosan azt a jelet várja a helyes motor működés érdekében, amit a ráprogramozott légtömegmérő fog küldeni.
A Motor Levegőellátó Rendszere Összességében
A belső égésű motor megfelelő működéséhez nemcsak üzemanyagra, hanem elegendő tiszta levegőre is szükség van. A motor levegőellátó rendszere biztosítja, hogy a hengerekbe pontos mennyiségű levegő jusson. Összekapcsolják a szívórendszer elemeit, a szűrőtől a turbón és az intercooleren át a motorig. A turbófeltöltő sűríti a levegőt, így több oxigén jut az égéstérbe. A gázpedál állása alapján szabályozza a levegő mennyiségét. Kiszűri a port és a szennyeződéseket, amelyek károsíthatják a motort. Szenzorok és elektronika figyelik a levegő mennyiségét, hőmérsékletét és nyomását. Egyenletesen osztja el a levegőt a hengerek között. A motor levegőellátása alapvető a hatékony működéshez.
A rendszeres karbantartás elengedhetetlen. Rendszeresen cserélje a levegőszűrőt. Ellenőrizze a csövek és a szívócső állapotát, valamint a turbó és az érzékelők működését.