Osnovne funkcije sistema M Motronic su upravljanje paljenjem i ubrizgavanjem, prikupljanje i obrada osnovnih parametara o radu motora i ostalih informacija i mernih velicina.Dodatne funkcije vezane su za optimizaciju potrosnje goriva i kvaliteta izduvnih gasova. To su pre svega regulacija broja obrtaja na praznom hodu, lambda regulacija, regeneracija benzinskih para i recirkulacija izduvnih gasova. U zavisnosti od konstrukcije motora ostale funkcije su upravljanje radom turbo punjaca u cilju povecanja snage motora, podesavanje bregastog vratila radi smanjenja potrosnje i emisije stetnih materija u izduvnom gasu, kao i zastita od detonantnog paljenja, prekoracenja broja obrtaja i brzine vozila.

1

Elementi sistema M Motronic1. Kanister sa aktivnim ugljem 2.prekidac goriva 3. ventil odzracivaca goriva 4.

regulator pritiska goriva 5. brizgaci 6. regulator pritiska u usisnoj grani 7. bobina 8. senzor faze 9. pumpa sekundarnog pritiska 10. ventil sekundarnog pritiska 11. senzor protoka vazduha 12. EKM 13. senzor prigusnog leptira 14. regulator praznog hoda 15. senzor temperature vazduha 16. ventil recirkulacije izduvnihgasova 17. filter goriva 18. senzor detonacije 19. senzor broja obrtaja motora 20. senzor temperature motora 21. lambda senzor 22. dijagnosticki prikljucak 23. MIL lampica 24. senzor razlike pritiska 25. pumpa za gorivo

2

Instalacija za napajanje gorivomZadatak ovog sistema je da u svim rezimima rada motora obezbedi dovoljnu kolicinu goriva. Pumpa (1) nalazi se u rezervoaru i preko filtera za gorivo (2) potiskuje ga do razvodne cevi (3) na kojoj se nalaze brizgaci (4) i regulator pritiska (5), preko koga se povratnim vodom visak goriva vraca u rezervoar. Na brizgaljkama se odrzava konstantan pritisak od oko 3 bara. Zahvaljujuci neprekidnom strujanju goriva pod pritiskom koji se na taj nacin i hladi, izbegnuto je stvaranje mehurica vazduha. Ponekad se u razvodnu cev ugradjuje i hidraulicna prigusnica kojom se ublazavaju oscilacije pritiska u instalaciji.

3

Valjcasta pumpa (a) Princip rada se zasniva na istiskivanju goriva obrtanjem radnog kola sa valjcima izmedju kojih se stvaraju supljine promenljivih zapremina. Valjci su usled centrifugalne sile tokom obrtanja stalno priljubljeni za unutrasnji , eksentricni obod kucista pumpe. Ostvaruju pritiske do 6 bara.Centrifugalne pumpe (b i d)Razlikuju se pumpe sa perifernim(b) i bocnim (d) kanalima i lopaticama. Prve ostvaruju pritisak do 3 bara, veoma uravnotezen pa ne stvaraju buku pri radu. Hidraulicne sa bocnim kanalima imaju dvostruko radno kolo. Maksimalan pritisak je oko 1 bar pa se koriste u sistemima sa centralnim ubrizgavanjem gde je taj pritisak dovoljan. Koriste se i kao pomocne pumpe kod dvostepenih sistema gde dopremaju gorivo pod malim pritiskom do glavne pumpe.Zupcaste pumpe (c)Slican princip rada kao i valjcaste samo je radno kolo izvedeno od jednog manjeg zupcanika koji se nalazi unutar veceg zupcanika sa unutrasnjim ozubljenjem. Ostvaruju pritisak do 4 bara.

4

BrizgaljkeUbrizgana kolicina goriva mora biti srazmerna kolicini usisanog vazduha. Pored toga bitno je precizno odrediti trenutak ubrizgavanja. Brizgaljke su postavljene ispredsvakog usisnog ventila jer se tako izbegava kondenzacija goriva na zidovima usisnecevi sto utice na sastav smese i koeficijent viska vazduha. Kroz usisnu cev prolazi samovazduh neophodan za sagorevanje. Brizgaljke su precizno dimenzionisane: u kucistuse nalaze unutrasnji filter (1), namotaj (3), jezgro magneta (5), telo ventila (6), iglica(7). Na brizgaljki se nalazi elektricni prikljucak (2) preko koje se namotaj napaja sa 12V jednosmernog napona, a drugim izvodom se u EKM-u upravlja preko izlaznog stepena(masa). Postoje razlicite instalacije za brizgaljke kojima se ogranicava struja na njima. Najcescasu dva slucaja :prvi je da se serijski u napojnom vodu brizgaljke veze otpornik kojiogranicava struju, a drugi da se u upravljackom (minus) delu serijski vezuje tranzistor(uloga prekidaca). Ovaj drugi je cesci jer je regulacija brza.Brizgaljka na levoj strani ima uliv goriva sa gornje strane (top feed), gornjim zaptivnimprstenom se pricvrscuje za razvodnu cev, a pomocu donjeg za usisnu cev.Brizgaljka u sredini ima bocni uliv goriva (bottom feed), ugradjuje se direktno u razvodnu cev. Gorivo se doprema sa bocne strane i protice po celom obimu brizgaljke. Ovo resenje ima prednosti sto ne zauzima prostor i obezbedjuje hladjenje goriva.Brizgaljka levo ima dodatni vod za vazduh pa se gorivo mnogo finije rasprsuje.Nacini ubrizgavanja: oblik mlaza goriva zavisi od velicine i broja otvora na dnubrizgaljke. Sto vise otvora bolje je rasprsivanje. Iglica se pod dejstvom elektromagnetapodize za svega 60 do 100 mikrona, odnosno 2,5 do 18 ms, sa ucestanoscu od 3 do 125 Hz.

5

Sematski prikaz uporedjenja nacina ubrizgavanjaa)Simultano b)Grupno c)Sekvencijalno

6

Kao najvaznija velicina za odredjivanje opterecenja motora sluzi signal sa senzora brojaobrtaja na radilici. To je induktivni senzor koji se sastoji od stalnog magneta i jezgra od mekoggvozdja na kome je namotaj bakarne zice. Senzor je upravno montiran na zupcanik odferomagnetnog materijala sa razmakom od oko 1mm. Zupcanik je montiran na osovini saradilicom i prakticno prati brzinu promene polozaja radilice. Na zupcaniku od 60 pravilnorasporedjenih pravougaonih zuba nedostaju dva, kao reference gornje mrtve tacke prvogklipa. Obrtanjem zupcanika u polju stalnog magneta indukuje se promenljivi napon u namotaju kalema i to se koristi kao signal broja obrtaja motora. Amplituda napona se povecava sa povecanjem broja obrtaja. Ovaj analogni sinusoidalni signal ulazna kola zaobradu signala u EKM-u pretvaraju u cetvrtasti naponski signal konstantne amplitude. Prinailasku senzora na supljinu zupcanika menja se oblik signala (duzina) i prema njoj racunarsinhronizuje polozaj radilice. Svaki pozitivan ili negativan ceoni impuls za racunar znacipomeranje radilice za tri stepena. Ugao paljenja zahteva manju podelu pa se vreme izmedjudva impulsa deli na cetiri dela. Tako dobijena podela od 0,75° koristi se za odredjivanje uglapaljenja.

Kada se klip u nekom cilindru krece navise ka gornjoj mrtvoj tacki, samo se na osnovupolozaja usisnog i izduvnog ventila moze odrediti da li je u toku sabijanje ili izduvavanje, stose moze odrediti samo na osnovu signala sa bregaste osovine. To je senzor sa Holovimdavacem koji daje pravougaoni naponski signal nepromenljive amplitude, sa referentnimimpulsom za polozaj prvog klipa kada je u taktu sabijanja (faza rada motora). Ovaj senzor je neophodan kod sistema paljenja sa statickim razvodjenjem visokog napona i sekvencijalnogubrizgavanja, jer nema mehanicke veze izmedju davaca broja obrtaja i paljenja (kao kodrazvodnika paljenja).

Pod odredjenim uslovima i neispravnostima, dolazi do samopaljenja dela smese koju nijezahvatio front plamena koji je upalila svecica tzv. detonatno sagorevanje, pri kome se javljaprepoznatljivo kliktanje ventila. Povecavaju se temperatura i pritisak u cilindru i moze doci do ozbiljnih ostecenja ventila, dihtunga i klipove. Senzor koji detektuje ovu pojavu zove se senzor detonacije i montira se na blok motora. Moze da bude jedan ili vise (u zavisnosti odosetljivosti regulacije). Na osnovu signala sa ovog senzora vrsi se korekcija ugla paljenjapomeranjem trenutka paljenja u nazad sve dok ne prestane detonantno paljenje. Ovo je neophodno jer danasnji motori imaju mnogo veci stepen kompresije i rade na samoj granicidetonantnog paljenja.

7

Kao drugi najvazniji signal za odredjivanje opterecenja motora je signal sa protokomera ili senzora potpritiska u usisnoj grani. Uglavnom se koristi senzor masenog protoka vazduha sa vrelim filmom, koji se zagreva na konstantnu temperaturu. Strujanjem vazduha film se hladi, a regulaciono kolo dozira struju kako bi se temperatura odrzala na zadatoj vrednosti. Pad napona u kolu predstavlja signal senzora i glavna je velicina za odredjivanje vremena ubrizgavanja. Necistoca ili izostanak signala na senzoru produzava vreme ubrizgavanja.

Senzor potpritiska u usisnoj grani meri vakuum koji nastaje kretanjem klipa na dole. Senzor se preko vakuum creva spaja u usisni kolektor iza prigusnog leptira. Na drugom kraju creva, u senzoru, se nalazi silikonska kapica koja se siri i skuplja kako se menja vakuum, odnosno opterecenje-na praznom hodu je najmanji, dok se povecanjem obrtaja povecava. Kod starijih sistema ovaj senzor se nalazio u EKM-u.

8

Lamda sonda

Nalazi se u izduvnom kolektoru i registruje sadrzaj kiseonika preostao posle sagorevanja smese.Konstukcija sonde je takva da je jedna elektroda izlozena izduvnim gasovima a druga atmosferskom vazduhu. Razlika u kolicini molekula kiseonika na elektrodama stvara naponski signal koji periodicno osciluje izmedju 0 i 1 V, gde donja granica oznacava siromasnu smesu a gornja bogatu. Srednja vrednost oko 0,45 V predstavlja analognu vrednost za koju je vrednost lambda, koja oznacava stehiometrijski odnos vazduha i goriva (14.7 l vazduha na 1 l goriva – odnos potreban za potpuno sagorevanje goriva) jednaka jedinici. Svaka vrednost lambde iznad 1 oznacava siromasnu smesu, sa viskom vazduha, a vrednost ispod 1 bogatu smesu, sa manjkom vazduha. Ovaj nacin rada omogucava uvodjenje katalizatora koji dodatno unistava zaostale stetne molekule u izduvnom gasu : HC, CO i NOx.

Druga lambda sonda ugradjuje se iza katalizatora i kontrolise rad katalizatora. Signali sa ove dve sonde predstavljaju povratni signal koji EKM-u omogucavaju korekciju smese.

9

10

Ventil dodatnog vazduha

Kod vecine starijih sistema oko prigusnog leptira postoji zaobilazni vod (bypass) kojim vazduh prolazi kad motor radi na praznom hodu. Mali jednosmerni step motori preko puznog prenosa regulisu velicinu poprecnog preseka tog voda. Prigusni leptir je zatvoren i regulacija rada motora na praznom hodu se obavlja upravljackim signalom EKM-a na step motor. Time je obuhvacen rad hladnog motora, kada je presek voda najveci, kao i kada je potreban dodatni vazduh u slucajevima povecanog opterecenja motora. Kako se motor zagreva, presek se smanjuje i kada motor izadje iz rezima praznog hoda potpuno zatvara. Tada se rad motora oslanja na senzor prigusnog leptira.

11

Kod savremenih sistema ne postoji zaobilazni vod vec se regulacija praznog hoda vrsi na prigusnom leptiru kojim upravlja step motor. Princip rada je slican kao kod Mono Jetronic sistema.

Prigusni leptir ima svoj senzor koji se sastoji od dva potenciometra i dva klizaca koji su spojeni na osovinu sa leptirom. Klizaci kretanjem leptira klizu po potenciometru i menjaju vrednost napona, koji predstavlja signal regulacije opterecenja motora. Ova funkcija je veoma vazna i koristi se kod sistema sa elektronskom pedalom gasa za upravljanje obrtnim momentom motora (EPC).

12

Sistem recirkulacije izduvnih gasova (EGR)

Ovaj sistem je postojao i kod predjasnjih sistema ali je imao samo mehanicki ventil koji je na osnovu promene vakuuma regulisao protok izduvnih gasova nazad u usisnu granu. Razlog uvodjenja sistema za recirkulaciju izduvnih gasova je smanjenje sadrzaja azotnih oksida (NOx)u izduvnom gasu, koji nastaju kao produkt sagorevanja pri velikim temperaturama i pritiscima. Vracanjem dela izduvnih gasova nazad u usisnu granu smanjuje se pritisak i temperatura, pa tako i koncentracija azotnih oksida.

Kod danasnjih sistema EGR se sastoji od mehanickog ventila (3) kojim upravlja elektricni ventil (2) preko vakuma, a njime EKM (4) na osnovu signala broja obrtaja motora i protokomera (5). EGR se aktivira samo pri vecim brzinama i opterecenju motora.

13

Ogranicenje broja obrtaja

Preveliki broj obrtaja moze da osteti motor. To se moze izbeci ogranicavanjem broja obrtaja na maksimalnu vrednost. To se postize periodicnim prekidanjem ubrizgavanja sto regulise EKM.

14

Kod benzinskih motora preovladjuju turbo punjaci na pogon izduvnih gasova. Sa njima se postize veca snaga motora i obrtni moment uz dobar stepen iskoriscenja.

Motori pri manjem broju obrtaja moraju dati veliki obrtni momenat, pa se turbine dimenzionisu za manje brzine izduvnih gasova, vec pri 2000 o/min daju punu snagu. Da se motor ne bi preopteretio (prepunjavao) pri velikom broju obrtaja ispred turbine se ugradjuje zaobilazni ventil koji ogranicava dotok izduvnih gasova na turbinu.

Kompresor se nalazi na istoj osovini sa turbinom, i usisava svez vazduh i uduvava ga u cilindre motora pod pritiskom preko hladnjaka za vazduh.

15

Podesavanje bregastog vratila

Vreme, odnosno ugao zatvaranja usisnog ventila je mera za maksimalno punjenje cilindara u zavisnosti od broja obrtaja motora.

Podesavanje bregastog vratila utice na: povecanje obrtnog momenta i snage motora, smanjenje stetnih materija u izduvnim gasovima i potrosnje goriva, podesavanje sastava smese i punjenja cilindara, stepenasto ili kontinualno podesavanje ugla otvaranja i zatvaranja ventila.

Bregasto vratilo se zakrece pomocu hidraulicnog ili elektricnog regulatora u zavisnosti od broja obrtaja ili radne tacke motora. Time se menjaju vremena otvaranja i zatvaranja obe vrste ventila.

a)Minimalno pomeranje

b)Maksimalno pomeranje ventila

16

Elektronski kontrolni modul ili upravljacka jedinica upravlja radom motora.Na osnovu signala senzora a pomocu memorisanih funkcija izracunava upravljacke signale za izvrsne elemente i neposredno upravlja njihovim radom preko izlaznih stepena. Zasticena je od spoljasnjih uticaja, temperature, vlage, vibracija i elektromagnetnih i visokofrekventnih talasa. U normalnim uslovima rada podnosi temperature od -30°do +60°C i napone od 6V do 15V.

17