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CORSO MJT
COMMON RAIL MULTI JET
Gestione motore diesel di ultima generazione
con tecnologia MultiJet
Progetto Formazione
Tecnica Automotive
Sviluppo del motore diesel
Nel 1998 l’Associazione
Europea dei Costruttori di
Automobili (ACEA) si è
assunta l’impegno di una
progressiva riduzione del
consumo medio di
combustibile delle nuove
automobili prodotte.
Per ottenere tali risultati è
necessario un
allargamento del mercato
Diesel.
Vantaggi rispetto ai
motori a benzina:
Emissione CO2:
c.a. il 20% in meno
Consumo carburante:
c.a. il 30% in meno
LA PERCENTUALE PREVISTA SUL VENDUTO EUROPEO NEL 2012 SARA’
SARA’ PARI A CIRCA IL 50% DEL CIRCOLANTE
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MJT
Cronologia sviluppo Sistema Common-Rail
1988 -
Fiat sviluppa il sistema UNIJET
1995 –
Fiat cede a BOSCH il sistema che viene rinominato
Common Rail
1997 -
Sistema montato su Alfa Romeo 156 JTD (Jetronic Turbo Diesel)
In seguito poi primo impianto su: Mercedes e BMW
2003 -
Fiat-GM con i tecnici della Magneti Marelli progetta il
sistema “Multijet”.
MJT
Dal 2005 - Con l’ applicazione della normativa EURO 4 e l’introduzione dell’OBD
che prevede una drastica riduzione dei principali inquinanti, non sarà
possibile soddisfare i limiti con l’uso dell’attuale tecnologia,
specialmente per vetture medie-pesanti. Quindi il Gruppo Fiat con il
Multijet anticipa l’introduzione di questa normativa
Inoltre…
Dal 2008 - Ulteriore inasprimento, con probabile imposizione dei limiti EURO 5
per i motori diesel
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Differenze impianto Multi Jet
Multi-jet MARELLI gestisce al massimo 5 iniettate
( 3 pre-iniezioni + 1 principale + 1 post-iniezione )
Multi-jet BOSCH gestisce al massimo 3 iniettate
( 1 pre-iniezione + 1 principale + 1 post-iniezione )
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MJT
Descrizione del sistema
MJT
Il sistema Common Rail “Unijet” ( 1° generazione ) gestisce solo 2
iniettate:
-l'iniezione preliminare: genera una prima combustione ed ha il
compito di innalzare la pressione e, di conseguenza, la temperatura
all'interno della camera di combustione preparando le condizioni
per la fase successiva
-l’iniezione principale: grazie alle condizioni create in precedenza,
si ottiene una miglior combustione principale sia dal punto di vista
del rendimento che dell’inquinamento; in più, si è migliorato anche
l’aspetto molto importante della rumorosità rispetto ai motori di
vecchia generazione.
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Vantaggi del sistema Multi Jet
Vantaggi:
Riduzione emissioni inquinanti
Migliori prestazioni
Migliore silenziosità di funzionamento
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MJT
Vantaggi del sistema Multi Jet
MJT
La tecnologia applicata al Multijet ha consentito di raggiungere
ulteriori traguardi nel controllo della rumorosità di combustione,
nella riduzione delle emissioni e nell'incremento delle prestazioni a
vantaggio della guidabilità.
Potendo suddividere l'iniezione principale in tante iniezioni più
piccole (la quantità di gasolio bruciata all'interno del cilindro resta
la medesima), si ottiene una combustione ancora più graduale e
completa del sistema Unijet.
Per poter ottenere questi risultati, si è dovuto intervenire
essenzialmente su due componenti principali:
• Costruzione fisica iniettori
• Modifica software centralina elettronica motore
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Vantaggi del sistema Multi Jet
MJT
•Per poter aumentare il numero delle iniezioni, si è ricorsi ad
iniettori che, grazie alla tecnologia che ne ha razionalizzato i pesi
in movimento, ha consentito di ridurre il tempo tra un'iniezione e
l'altra, passando da circa 1500 µs (microsecondi) a 150 µs. L’altra
modifica sostanziale operata all’iniettore sta nella portata minima,
dovendola suddividere su più iniettate, la quantità minima gestibile
è passata da 2 mm³ a meno di 1 mm³.
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Vantaggi del sistema Multi Jet
MJT
•La ECU oggi è "più intelligente“: è dotata di una forte capacità
autoadattativa ed è in grado di cambiare continuamente la logica
di funzionamento adattando l’iniezione al variare di tre parametri
fondamentali:
•il numero dei giri del motore,
•la coppia richiesta in quel momento dal guidatore
•la temperatura del liquido di raffreddamento.
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Vantaggi del sistema Multi Jet
MJT
E in effetti, mentre il nuovo motore Multijet è in funzione, la
centralina riadatta in continuazione lo schema e il numero di
iniezioni (oltre che la quantità di gasolio iniettata).
Questo ha dato la possibilità ai progettisti di conoscere e gestire
meglio i riempimenti d’aria e, di conseguenza, le temperature.
Fattore importantissimo in un motore a ciclo Diesel dato che la
combustione avviene tramite un’accensione per compressione
(ovvero per temperatura).
Per poter gestire le strategie di funzionamento, la ECU si basa su
due condizioni particolari:
Temperatura motore NTC II <= 60 °C
Temperatura motore NTC II > 60 °C
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Strategie del sistema Multi Jet
MJT
• Quando l'acqua è a meno di 60°C e la coppia richiesta è poca, la ECU
comanda:
•due piccole iniezioni pilota
•una principale
molto ravvicinate tra loro.
Al crescere della coppia, le iniezioni diventano solo due:
•una pilota
•una principale
•Nella condizione di alto numero di giri e grande richiesta di coppia,
l'iniezione è:
•una principale
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Strategie del sistema Multi Jet
MJT
•Con la temperatura dell'acqua a superiore ai 60°C, infine, le cose cambiano
di nuovo e, per ridurre al minimo le emissioni, lo schema delle iniezioni
diventa:
•una pilota,
•una principale,
•una post-combustione.
Oltre ai vantaggi principali dei quali abbiamo appena parlato, il sistema è in
grado di gestire il funzionamento in base alle esigenze dell’utente ma nel
rispetto delle emissioni.
A seconda del tipo di sequenza scelta e dell'area di funzionamento del
motore nella quale questa viene applicata, il sistema è in grado di scegliere
se:
•privilegiare la riduzione dei tempi di avviamento e della fumosità,
•incrementare la coppia e l'abbattimento del rumore,
•ridurre le emissioni e incrementare la silenziosità.
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Informazioni
MJT
Il progetto Multijet riguarda diverse motorizzazioni, attualmente,
parlando del gruppo FIAT, sono presenti sul mercato le seguenti
motorizzazioni:
• 2.400 M-jet 20v (5 cyl)
• 1.900 M-jet 16v
• 1.300 Multijet 16v
Questo ultimo, fiore all’occhiello del gruppo per l’elevatissima
tecnologia presente, viene fornito ed installato attualmente su Opel
Agila, Corsa e Meriva e su Suzuki Ignis (gruppo GM).
Di probabile prossima fornitura al gruppo BMW che installerà sulle
nuove Mini il motopropulsore.
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MJT
Informazioni
Caratteristiche
•Cilindrata:
•Potenza:
•Sigla motore:
•Anno di costruzione
•Sistema di iniez./accen.
Caratteristiche
•Cilindrata:
•Potenza:
•Sigla motore:
•Anno di costruzione:
•Sistema di iniez./accen.
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2.4 JTD 20V Multijet (5 cyl)
cyl)
2387 cc
129 kW/175 CV
841G000
2003
Bosch EDC 16 C8
1.9 16V JTD MULTIJET
1910 cc
103 kW /140 CV
192A5000
2002
BOSCH EDC 16 C9
Alfa Romeo 156/166 2.4
JTD 175CV M-JET
Alfa Romeo 156 1.9
16v Multijet 140 cv
Alfa Romeo 147 1.9
16 Multijet 140 cv
Stilo 1.9 Multijet
140 cv GT
Informazioni
MJT
2.400 M-Jet 20v: è derivato dal più che collaudato 5 cyl 2400 JTD
10v già installato su Lancia ed Alfa Romeo, il 2400 M-jet ne eredita
il basamento sul quale è stata installata una nuova testata a 20
valvole.
1.900 M-jet 16v: è anch’esso derivato dal collaudatissimo 4 cyl
1900 8v del quale ne eredita il basamento con installata una
testata 16 valvole.
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Informazioni
MJT
Le modifiche meccaniche, per l’adeguamento alle nuove prestazioni,
hanno portato ad un nuovo albero motore e bielle costruiti in
acciaio; modificati anche i pistoni nei quali è stato ricavato un
canale di passaggio dell’olio. Nuovi, ovviamente, i collettori di
scarico ed aspirazione.
Il cuore delle migliorie, come dicevamo, sta nella gestione del
sistema di iniezione Bosch. Risultati eccellenti sono stati raggiunti
grazie a una diversa calibrazione del controllo motore, ad un
aumento della pressione d'iniezione diretta portata da 1350 a 1400
bar e a una nuova taratura del turbocompressore.
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Informazioni
MJT
La sovralimentazione del propulsore, infatti, è realizzata con un
turbocompressore Garrett dotato di turbina a geometria variabile
che contribuisce a migliorare l'erogazione di potenza, conferendo
allo stesso tempo caratteristiche di coppia molto elevata anche ai
bassi regimi di rotazione.
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Informazioni
MJT
L’incremento delle prestazioni non alterano in nessun caso i consumi, i
quali rimangono invariati rispetto alle versioni precedenti. Nessun
problema nemmeno con le emissioni: la gestione perfetta del sistema
consente di utilizzare una semplice elettrovalvola EGR a controllo
elettronico con gas di scarico raffreddati, senza dover ricorrere a
dispositivi costosi dal punto di
vista della realizzazione e della
manutenzione (vedi FAP).
Di tutto rispetto anche le emissioni
sonore. Nella fase più critica per la
rumorosità, ovvero la fase di
riscaldamento del motore, possiamo
misurare, a seconda dei regimi di
rotazione, valori compresi tra 6 db
fino ad un minimo che scende sotto
ai 3 db!
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Prestazioni
MJT
Se significativa è la miniaturizzazione, altrettanto significative sono
le prestazioni:
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Informazioni
MJT
Le nuove caratteristiche meccaniche del 2400 M-jet 20V legate al nuovo
sistema di iniezione Bosch EDC 16 C8 forniscono, a questo gioiello, un
elevato livello di prestazioni incrementando la potenza a 175 CV (ben 25 CV
in più del 10V) e la coppia motrice a 39,5 Kgm (9 Kgm in più rispetto al 10V).
Questo fornisce un rapporto peso/potenza di 8,9 Kg/CV un dato di tutto
rispetto per un turbodiesel dato che, ad esempio su Alfa 156, spingono la
vettura ad una velocità massima di 225 Km/h con una accelerazione da 0 a
100 Km/h in soli 8,3 s. grazie anche al cambio 6 marce di nuova costruzione.
Alfa Romeo ha presentato alla fine del 2002 il 1.9 M-jet 16v da 103 kW (140
CV), e una coppia di 305 Nm (31 kgm) a 2000 giri/min. il primo al mondo
della seconda generazione dei propulsori "Common Rail gestito dal sistema
Bosch EDC 16 C9. Basti pensare che tra i 1750 e 3500 giri/min è
disponibile il 90% della coppia massima.
Oggi è adottato anche da Alfa 147 e Alfa GT potenziato a 150 CV in
abbinamento con un cambio meccanico a 6 marce d'impostazione sportiva.
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MJT
Caratteristiche
Caratteristiche
•Cilindrata:
•Potenza:
•Sigla motore:
•Anno di costruzione:
•Sistema di iniez./accen.
1.3 16V MULTIJET
1248 cc
70 CV
843 A1.000
2003
M. Marelli MJD 6JF
Soddisfa Euro 4
Lancia Ypsilon
Fiat Punto – Idea – Doblo’ - Panda
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Informazioni varie
MJT
È il Multijet per eccellenza il nuovo 1.3 16V studiato e prodotto
dalla collaborazione Magneti Marelli – GM Power Train.
Molto significativo è lo studio degli spazi e la razionalizzazione dei
componenti: non manca nulla, tutto è stato studiato nei minimi
particolari in modo da occupare il minor posto possibile. Insomma
un vero e proprio ciclo di miniaturizzazione dei componenti
utilizzando soluzioni e tecnologie di elevato livello.
Lo dicono le dimensioni che vedono l’applicazione del
motopropulsore addirittura sulle categorie citycar del segmento A.
Peso circa 130 kg.
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Produzione a confronto nel gruppo Fiat
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MJT
Produzione a confronto nel gruppo Fiat
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MJT
Produzione a confronto nel gruppo Fiat – Opel - Suzuki
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MJT
MJT
Limiti di emissione
Se da una parte il Multijet supera tutti i concorrenti sotto il profilo di
potenza e coppia, dall’altra vince anche sul rispetto delle normative
antinquinamento.
Osserviamo ciò che stabiliscono le normative vigenti e future:
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CO
HC
NOX
PARTICOLATO
g/Km
g/Km
g/Km
g/Km
BENZINA
DIESEL
BENZINA
DIESEL
BENZINA
DIESEL
BENZINA
DIESEL
1°
GENNAIO
2000
Euro 3
2,300
0,640
0,200
-
0,150
0,500
-
0,050
1°
GENNAIO
2005
Euro 4
1,000
0,500
0,100
-
0,080
0,250
-
0,025
Limiti di emissione - confronti negli anni
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MJT
Informazioni parte meccanica
MJT
Denominato “for LIFE” (a lunga vita), è stato progettato per avere
una durata di 250.000 Km (contro ai normali 150.000 Km dei
concorrenti) senza effettuare manutenzioni e riparazioni sostanziali.
La manutenzione programmata passa dai 20.000 ai 30.000 Km
utilizzando olii con elevate caratteristiche di durata e una
bassissima viscosità. Questo determina anche una certo risparmio
di carburante (fuel economy). Lo stesso elemento filtrante, è
rappresentato da una cartuccia ad immissione in modo che, nella
sostituzione, venga buttato solamente il necessario.
La canonica sostituzione della cinghia di distribuzione, qui
non esiste, infatti la distribuzione è comandata da una catena
con tendicatena idraulico.
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MJT
Concetti di funzionamento - ASPIRAZIONE
L’aspirazione nel motore a ciclo Diesel,
avviene a pressione costante. In pratica, a
parte la piccola parzializzazione compresa
tra valvola e la sua sede, la camera che si
viene a formare, con la discesa dello
stantuffo, si riempie completamente grazie
alla comunicazione libera con la pressione
atmosferica data dalla mancanza della
farfalla acceleratore.
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ARIA
Concetti di funzionamento - COMPRESSIONE
Nel momento di inversione di moto, lo
stantuffo incomincia a risalire e, grazie alla
chiusura della valvola d’aspirazione,
comprime la miscela appena aspirata.
AUMENTO PRESSIONE ARIA
AUMENTO TEMPERATURA ARIA
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MJT
Concetti di funzionamento - SCOPPIO
La riduzione repentina di volume, che
comporta l’innalzamento della pressione,
innalza la temperatura dell’aria aspirata. In
prossimità del PMS, viene iniettata una
determinata quantità di carburante (gasolio)
ad una pressione tale da poter penetrare in
tutta la coltre spessa che si è venuta a
creare all’interno della camera. L’alta
pressione, inoltre, crea la nebulizzazione e
quindi la scissione del carburante in
piccolissime molecole.
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MJT
Concetti di funzionamento - SCOPPIO
Ognuna di queste andrà a legarsi alla prima
molecola di ossigeno libera e, data la
temperatura della stessa, ne provocherà
l’ossidazione, ovvero la combustione. Man
mano che le particelle bruciano, si viene a
creare un innalzamento della temperatura e,
di conseguenza, della pressione che agirà
sullo stantuffo.
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MJT
Concetti di funzionamento - SCARICO
Durante la discesa la pressione all’interno
del cilindro, tende a scendere e quindi
anche la temperatura. Questo comporta che
le goccioline non ancora completamente
combuste, formino il famoso:
PARTICOLATO
Questo prodotto viene espulso attraverso
la valvola di scarico nel momento della
successiva risalita.
33
MJT
MJT
In breve…
Riassumendo:
Per diminuire il particolato si dovrebbe aumentare la temperatura di
combustione !
Per come lavora il motore diesel si evince che il metodo migliore
sarebbe aumentare quantità di aria nel cilindro ( sovralimentazione )
Il problema è che nell’aria, pur non partecipando attivamente alla
combustione, è presente anche azoto (N2) che sotto alte
temperature si lega all’ossigeno (O2) generando:
Ossidi di Azoto (Nox)
responsabili delle “piogge acide”
Soluzione: trovare miglior compromesso fra emissione di
particolato e ossidi di azoto (NOx)
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MJT
EGR
Quindi, se da una parte dobbiamo riscaldare la combustione per poter
abbattere il particolato, dall’altra andiamo a creare una situazione
altrettanto dannosa che ci costringe ad utilizzare stratagemmi per poter, a
sua volta, abbattere gli NOx:
RICIRCOLO GAS DI SCARICO
più conosciuti come sistemi EGR (Exhaust Gas Recirculation).
L’inserimento, in fase di aspirazione, di una certa percentuale di gas di
scarico, produce una combustione più fredda:
Sottraggono una parte di spazio che, altrimenti, sarebbe dell’ossigeno
La gestione della sovralimentazione e dei sistemi EGR, ha portato una
notevole diminuzione delle emissioni in atmosfera.
A seguito delle ultime normative antinquinamento EURO3/4, si è arrivati,
anche nei motori a ciclo Diesel, al controllo elettronico della dosatura
carburante come nei motori a benzina!
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Informazione
MJT
La componente che, assieme alla temperatura (quindi il riempimento del
cilindro), permette di migliorare la combustione, è sicuramente l’iniezione
del carburante.
La gestione dell’anticipo e tempo d’iniezione, la geometria dell’iniettore e,
soprattutto, la pressione d’iniezione migliorano la penetrazione e la
nebulizzazione del carburante:
Più la gocciolina è piccola e penetrante, più il processo chimico di
ossidazione viene portato a termine.
La limitazione dei sistemi precedenti, era la dipendenza del collegamento
meccanico con l’albero motore (con i giri dell’albero).
Con l’avvento del sistema Unijet (Common Rail):
•Pressione d’iniezione indipendente dal n° di giri del motore
•Tempi d’iniezione variabili a seconda dell’esigenza
•Anticipo o ritardo d’iniezione non meccanici
•Numero d’iniezioni variabili a seconda della richiesta
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Principio di funzionamento
MJT
Con il sistema Unijet, si è ottenuto:
ECU Centralina controllo motore
Gestione tempo di iniezione e regolatore di pressione
utilizza il sensore di pressione come segnale in ingresso
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MJT
Principio di funzionamento
Con il sistema Unijet, si è ottenuto:
Regolatore di pressione
Capacità di intervento istantaneo di compensazione
regolazione da 200 a 1400 bar
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Principio di funzionamento
Con il sistema Unijet, si è ottenuto:
Sensore di pressione Rail
Informa la ECU del valore di pressione del circuito A/P
campo di utilizzo da 200 a 1400 bar (da 0,2 a 4,8 mv)
39
MJT
MJT
Principio di funzionamento
Con il sistema Unijet, si è ottenuto:
Elettroiniettori
Capacità di tempi d’iniezione nell’ordine di 1,5 ms
campo di utilizzo da 200 a 1400 bar
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MJT
Principio di funzionamento
Con il sistema Unijet, si è ottenuto:
Rail unico
Serbatoio ed accumulatore di pressione
evita i colpi d’ariete e la caduta di pressione.
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Gestione Multi Jet
MJT
La possibilità di gestire:
•pressione d’iniezione
•tempo iniezione
•anticipo d’iniezione
separatamente dalla fasatura e numero di giri del motore, ha dato la
possibilità di risolvere alcune delle caratteristiche negative del
“Diesel”, sia dal punto di vista del funzionamento che dal punto di
vista delle emissioni.
I sistemi meccanici, erano in grado di iniettare solo 1 volta per ciclo
completo di ogni cilindro. Questo significava iniettare la stessa
quantità di gasolio, ad ogni ciclo, a prescindere dalla temperatura
motore. Solo l’anticipo veniva controllato nelle versioni più evolute.
Una iniezione unica, a freddo causa sicuramente la formazione di
particolato, rugosità e rumorosità causato dalla combustione che,
all’interno del cilindro, provoca un’aumento di pressione repentino.
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Gestione Multi Jet
MJT
Il sistema Unijet, a seconda delle temperature e della richiesta del
conducente, è in grado di gestire 2 punti d’iniezione per ogni ciclo
del cilindro:
•Iniezione pilota
•Iniezione principale
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Gestione Multi Jet
MJT
L’iniezione pilota viene utilizzata per preparare la camera di
combustione alla successiva iniezione principale.
La combustione di una piccola dose di gasolio, iniettata con un
certo anticipo, contribuisce ad elevare la temperatura interna e, di
conseguenza la evaporizzazione della successiva.
44
Gestione Multi Jet
MJT
L’iniezione principale, trovate le condizioni più ideali nella camera
di combustione, permette alle piccole goccioline, anche grazie alla
pressione, di accendersi più velocemente ed uniformemente.
Questa situazione permette, a quasi tutto il carburante, di sfruttare
al massimo la combustione che genera un incremento di
temperatura/pressione migliorando la coppia e la potenza.
45
Logica di funzionamento
MJT
1. Temperatura motore < 60 °C: richiesta di coppia e numero di giri
basso. Due pre-iniezioni molto ravvicinate fra di loro, in modo da
elevare velocemente la temperatura della camera, ed un principale.
46
Logica di funzionamento
MJT
2. Temperatura motore < 60 °C: richiesta di coppia e numero di giri
più elevato. Le iniezioni diventano solo 2. Abbiamo una preiniezione ed una iniezione principale.
47
Logica di funzionamento
MJT
3. Temperatura > 60 °C: Si alza la temperatura e quindi anche il
rischio di emissioni. Il sistema commuta, nelle condizioni normali
di utilizzo, ad una pre, un principale ed una posticipata.
48
Logica di funzionamento
MJT
4. Temperatura > 60 °C: Una forte richiesta di coppia a bassi
regimi, fa predisporre il sistema con una pre-iniezione anticipata,
seguita, a leggera distanza, da una seconda e dalla principale.
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Logica di funzionamento
MJT
5. A tutte le temperature: con una forte richiesta di coppia ad alti
regimi, la ECU può scegliere di utilizzare una sola iniettata
principale per poter fornire con più brillantezza la prestazione.
50
Restrizioni
MJT
Questo primo passo, che ha sancito l’utilizzo completo della
elettronica nella gestione del sistema iniezione diesel, ha
contribuito quindi a migliorare, oltre alle prestazioni, la qualità delle
emissioni inquinanti tanto dal punto di vista atmosferico che da
quello sonoro.
Questo non è, però, ancora sufficiente!
Le nuove normative, che per il vicino
2006 sanciscono un nuovo giro di vite,
non si accontentano.
Il motore Diesel, deve comunque
accendere il proprio carburante per
effetto della elevata compressione che
determina, come già affermato i
precedenza,
un
incremento
della
temperatura.
51
Gestione Multi Jet - EMISSIONI
MJT
In un motore a benzina, nel momento che la dosatura è quella
stechiometrica e la scintilla scocca con l’anticipo adeguato, tutto funziona
correttamente. Nel Common Rail si sono ottenute tutte queste componenti,
ma, come abbiamo visto, la temperatura va creata. L’iniezione pilota, pur
migliorando, non è sufficiente, infatti, in determinate condizioni, passa
troppo tempo per arrivare a quella
principale; in alcuni casi, ne passa troppo
poco. Questo determina un alternarsi di
combustioni aventi rapporti stechiometrici
ultra poveri con conseguente emissioni di
NOx, a altri meno magri causando emissioni di
particolato.
Si ottiene anche, in alcuni casi, la
concomitanza delle due situazioni. Ad
esempio, ad elevati regimi di rotazione,
potremmo avere una combustione ultra
povera che finisce con emissione di
particolato.
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3
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Eu
Domande
MJT
Quale situazione è la più ideale per soddisfare le normative senza
penalizzare il rendimento e le prestazioni?
Sicuramente una situazione intermedia, ovvero:
•
Preparare la combustione principale attraverso l’iniezione pilota, con
un certo anticipo, in modo da creare più omogeneamente in tutta la
camera di combustione la temperatura ideale
•
Mantenere questa situazione ed aumentarla progressivamente
•
Effettuare una iniezione principale al momento giusto in modo da poter
sfruttare al meglio le condizioni ambientali
•
Assicurarsi che tutto il gasolio, anche quello più estremo, si sia
incendiato
•
Sfruttare al massimo la temperatura che la combustione ha generato
per poter sovrapporre altra forza o attenuando le emissioni di
particolato attraverso la loro ulteriore combustione
•
Raffreddare i gas in uscita evitando la formazione di NOx.
53
Gestione Multi Jet
MJT
Ecco perché, grazie agli studi ed alla evoluzione della tecnologia, si
è potuti passare all’utilizzo di iniettori (2^ generazione) capaci di
tempi di iniezioni 10 volte più rapidi e portate dimezzate.
Pur iniettando la stessa quantità di gasolio per ciclo di
funzionamento, la gestione del sistema ha portato a soddisfare le
condizioni di cui abbiamo parlato in precedenza!
54
MJT
Limite emissioni
In pratica, la nuova gestione del sistema ha permesso di passare
da:
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6
1
1.3
55
Combustione diesel
stratificata ultra povera……..
Combustione diesel magra
omogenea……
Questo ha permesso di
ottenere una combustione
che rispecchia il rapporto
stechiometrico ideale.
Centralina elettronica - Comando
MJT
La ECU agisce sull’elettroiniettore attraverso un comando in
corrente continua a 50V, variabile dal tipo di iniettata che si vuole
ottenere, attraverso la scarica dei condensatori di potenza.
Di conseguenza, la risposta dell’apertura
dell’iniettore,
fornirà
una
determinata
quantità
di
carburante
variabile
e
proporzionale alla corrente applicata.
Comando in corrente dell’iniettore
Q.tà di gasolio in base all’apertura dell’iniettore
56
Centralina elettronica - Comando
MJT
La ECU per determinare la strategia di iniezione da utilizzare, sia dal punto
di vista del numero delle iniezioni, che del tempo ed anticipo di comando,
elabora le seguenti informazioni:
• Giri Motore
• Temperatura liquido di raffreddamento
• Pressione di sovralimentazione
• Temperatura aria
• Massa aria aspirata
• Tensione batteria
• Pressione gasolio
• Temperatura gasolio
• Richiesta dell’utente mediante pedale acceleratore
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Sistema Multi Jet
58
MJT
MJT
Sistema Multi Jet
LEGENDA COMPONENTI
1. Serbatoio carburante
16. Sensore pressione collettore
2. Elettropompa combustibile ausiliaria.
17. Sensore giri
3. Filtro combustibile completo di
sensore temperatura e riscaldatore
18. Sensore di fase
4. Pompa ad alta pressione
5. Regolatore di pressione carburante
6. Rail comune (Common Rail)
7. Sensore alta pressione
8. Elettroiniettori
9. Filtro aria
19. NTC temperatura H2O
20. Interruttore pressione olio
21. Candelette preriscaldo
22. Centralina preriscaldo candelette
23. Waste Gate
24. Catalizzatore a 2 vie
10. Misuratore massa aria
25. Sensore posizione pedale
acceleratore
11. Turbo compressore
26. Interruttore pedale freno
12. Intercooler
27. Interruttore pedale frizione
13. Centralina MJD - 6JF
28. Cruise Control (ove previsto)
14. Elettrovalvola EGR
29. Quadro strumenti
15. Scambiatore EGR
59
MJT
Vano motore
Centralina
Gestione motore
Filtro gasolio
Sensore di
pressione rail
Elettroiniettori
Regolatore
pressione rail
Valvola
EGR
Pompa Cp1
alta pressione
Catena
distribuzione
Sensore
FASE
Candelette
Sensore temperatura
acqua
Misuratore
massa aria
Sensore
GIRI
Centralina
candelette
60
Circuito carburante
61
MJT
Elettropompa carburante
MJT
Il circuito carburante di bassa
pressione ha origine nel serbatoio.
Viene garantita una certa pressione
e portata attraverso una pompa
elettrica immersa nello stesso.
La pompa, a sua volta, fa parte di un
complessivo
(cestello)
comprendente anche il sensore
livello carburante.
La parte idraulica, è di tipo
tradizionale, ovvero con mandata e
ritorno.
62
MJT
Elettropompa carburante
La pompa è composta dal motore
elettrico a magnete permanente (1)
il cui indotto trascina la girante (2).
Nella zona (3) possiamo trovare la
mandata carburante, la valvola di
non
ritorno,
la
valvola
di
sovrapressione e i contatti elettrici.
I dati di controllo di questo
componente sono sostanzialmente:
63
Portata = ~150 l/h
Pressione = 3,5 bar
Tensione = > 12 V
Corrente = < 4,6 A
Interrutore inerziale
MJT
L’interruttore inerziale serve per interrompere il circuito di
comando della elettropompa combustibile in caso di urto. La sfera
(1) è ancorata alla sua sede conica (2) attraverso una forza
magnetica.
Nel
momento
dell’urto, la sfera
si
stacca
e,
urtando
il
meccanismo
a
scatto (3) che
manteneva
il
circuito elettrico
chiuso a massa
C
(NC), interrompe
il
flusso
del
carburante
portando
il
contatto in N.A.
64
Interrutore inerziale
MJT
Aprendo il circuito elettrico della pompa
carburante, l’interruttore inerziale ne chiude
un altro fornendo un segnale luminoso sul
quadro strumenti attraverso il Body
Computer. Questo permette all’utente o al
tecnico interpellato di motivare l’eventuale
mancato avviamento a seguito di un urto. È
sufficiente ripristinare il contatto.
65
MJT
Filtro carburante – Vite spurgo
Vite spurgo acqua
Il carburante proveniente dal
serbatoio, viene portato all’interno
del gruppo di filtrazione. Questo
dispositivo, oltre ad effettuare la
filtrazione, consente attraverso
una apposita valvola di mantenere
il gasolio ad una pressione
costante di ca. 3,5 bar.
Inoltre raccoglie i riflussi di
carburante
del
sistema
per
riportarli al serbatoio.
Sono
presenti
anche
due
dispositivi di ottimizzazione del
carburante:
•Sensore presenza H2O
•Sensore e riscaldatore gasolio
66
MJT
Filtro carburante
1.
Ingresso gasolio
2.
Elemento filtrante
3.
Sens. temp. gasolio
4.
Mandata gasolio
5.
Ritorno gasolio
6.
Valvola reg. pressione
7.
Vite spurgo acqua
8.
Uscita acqua
9.
Sensore acqua
10. Riscaldatore gasolio
Il gruppo del filtro è dotato di un dispositivo di preriscaldo del
combustibile
(10)
comandato
dalla
centralina
attraverso
l’informazione del sensore temperatura gasolio (3).
67
MJT
Filtro carburante
1.
Ingresso gasolio
2.
Elemento filtrante
3.
Sens. temp. gasolio
4.
Mandata gasolio
5.
Ritorno gasolio
6.
Valvola reg. pressione
7.
Vite spurgo acqua
8.
Uscita acqua
9.
Sensore acqua
10. Riscaldatore gasolio
Con un multimetro possiamo verificare il
valore di resistenza del sensore NTC che
fornisce l’informazione alla centralina.
Tra i pin 1 e 2 dobbiamo quindi trovare:
15,97 KΩ a -20 °C5,97 KΩ a 0 °C
0,58 KΩ a 60 °C
68
2,5
0,18 KΩ a 100 °C
KΩ a 20 °C
0,16 KΩ a 110 °C
MJT
Pompa alta pressione CP1-K
La pompa ad alta pressione è
montata
direttamente
sull’albero a cammes e riceve il
moto mediante un giunto. È
fissata alla testata attraverso 3
viti a brugola M7
Serraggio: daNm 1,4÷1,7
Il compito della pompa AP CP1-K, è
quello di elevare la pressione del
carburante. Per questo motivo, non
avendo il compito della distribuzione
fasata del gasolio, non deve essere
messa in fase con quella motore.
69
Pompa alta pressione CP1-K
MJT
La pompa CP1 (1), chiamata anche “Radialjet” avendo 3 pistoni che
gravitano nella circonferenza della stessa, è il cuore del sistema idraulico.
Con i suoi 567 cm³ è in grado di portare la pressione del circuito
d’alimentazione fino a oltre 1.500 bar che vengono regolati ad un
massimo di 1.400 bar. Già a 1000 g/min è in grado di portare il circuito a
1.350 bar! Il comando della stessa, come dicevamo in precedenza, è dato
dall’asse a cammes mediante il giunto Oldhan (2)
70
Pompa alta pressione CP1-K
1.
2.
3.
4.
5.
71
Pompa AP CP1
Giunto di collegamento
Eccentrico
Pistone
Molla di ritorno
MJT
6. Cilindro
7. Piattello d’aspirazione
8. Tubo di riflusso
9. Raccordo mandata AP
10. Fori di fissaggio a testata
MJT
Sensore di pressione e Valvola DRV
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Sensore pressione
Rail
Regolat. di press.
Contatti sensore
Circuito sensore
Ponte Whinstone
Orifizio di intercett.
Cursore con sfera
Contatti regolatore
Il finissimo compito di gestire la pressione del carburante, accumulata nel rail
e creata dalla pompa ad alta pressione, è affidata a due componenti montati
proprio sul rail:
)Regolatore di pressione
)Sensore di pressione
La ECU, attraverso il segnale proveniente dal sensore di pressione (e tenuto
conto degli altri parametri), comanda il regolatore di pressione. In seguito il
sensore di pressione viene utilizzato per avere un feedback sul comando
inviato al regolatore.
72
Valvola DRV
MJT
Il
regolatore
di
pressione
provvede a regolare la pressione
carburante in entrata (4), in base
ai comandi della centralina di
controllo motore, tramite una
valvola a sfera (1) che scarica il
carburante sulla linea di bassa
pressione (9) diretta al serbatoio.
Il comando della ECU arriva al
solenoide (5) attraverso i
contatti del connettore (8). Il
perno (2) che attraverso
l’ancoretta (6) e la molla (7)
Particolarità della valvola DRV su Fiat Grande Punto contrastava l’apertura della
sfera (1), si solleva attratto
dalla
forza
magnetica
permettendo al gasolio di
defluire
verso
il
ritorno
attraversando prima un piccolo
orifizio (3) di contrasto.
73
MJT
Valvola DRV - comando
Il regolatore di pressione viene gestito dalla
ECU attraverso un comando in PWM o
proporzionale con una frequenza di 300 Hz.
È il duty-cycle applicato che ne determina il
grado di chiusura. Con motore spento, il
comando è allo 0% mantenendo, di fatto,
l’attuatore aperto.
Solo la molla di precarico esercita una
piccola forza attestando la pressione ad un
valore di 40/50 bar che non sono sufficienti
al Multujet per avviarsi.
Il comando (sia positivo che negativo) viene dato con una tensione
di 12V. Il componente ha un assorbimento max di 2,5A.
È possibile verificare il regolatore dal punto di vista
elettrico. Con un multimetro, nella scala delle
resistenza (Ω), verifichiamo che, ad una temperatura di
20 °C, la resistenza sia compresa fra: 2,07 ÷ 2,53 Ω.
74
MJT
Valvola DRV – Fasi di comando
Chiave inserita (+15)
Fase di avviamento
Motore in moto al minimo
75
Pompa alta pressione CP1 H
MJT
Nel motore 90 CV viene utilizzata la pompa alta pressione CP1 H. Questa pompa rende
disponibile una pressione nel rail fino a 1600 bar, oltre a raggiungere una portata
complessiva di 160 l/h
76
MJT
Pompa alta pressione CP1 H - Dettagli
KUEV
77
M-PROP
Alta pressione – Sensore di pressione
MJT
È montato sul rail dal lato
opposto del regolatore di
pressione. Viene utilizzato dalla
ECU come “spia” per avere
l’informazione
sulla
reale
pressione d’iniezione. Questa
informazione viene intesa per
ottenere due valori:
¾ Pressione gasolio dentro il rail in modo da apportare le
correzioni necessarie per quella particolare situazione
¾ Feedback di verifica del buon esito del comando attivato sul
regolatore di pressione
Componente, quindi, da non sottovalutare, infatti, buona parte del
sistema, gravita sul parametro di questo sensore.
78
MJT
Alta pressione – Sensore di pressione
1.
2.
3.
4.
5.
Rail
Sensore di pressione
Ponte di Whinstone
Circuito sensore
Connettore elettrico
Il sensore è costituito da un ponte di Whinstone, ovvero una basetta
ceramica flessibile sulla quale sono stare serigrafate 4 resistenze in
serie/parallelo fra di loro. La pressione esercitata dal carburante tende a far
flettere la basetta modificando, in questo modo, la resistenza del circuito
stesso. Il circuito, essendo percorso da una determinata corrente, modifica
il valore di tensione del segnale in uscita e la centralina interpreta tale
valore come variazione di pressione.
79
Alta pressione – Sensore di pressione
1 – MASSA
2 - SEGNALE
3 - + 5V
È
possibile
verificare, con un
oscilloscopio o un
multimetro,
sia
l’alimentazione
(5V) e la massa del
sensore,
ma
soprattutto
il
valore lineare della
tensione di ritorno
come riprodotto in
figura.
80
MJT
Sensore di pressione – Test alta pressione
Motore in moto
Quadro inserito
Quadro spento
81
Fase avviamento
MJT
Elettroiniettore
1.
ASTA DI COMANDO
2.
SPINA
3.
UGELLO
4.
BOBINA
5.
VALVOLA PILOTA
6.
OTTURATORE A SFERA
7.
AREA DI CONTROLLO
8.
VOLUME DI ALIMENTAZIONE
9.
VOLUME DI CONTROLLO
10.
RITORNO COMBUSTIBILE
BASSA PRESSIONE
11.
CONDOTTO DI CONTROLLO
12.
CONDOTTO DI
ALIMENTAZIONE
13.
CONNESSIONE ELETTRICA
14.
INGRESSO COMBUSTIBILE
ALTA PRESSIONE
15.
MOLLA DI PRECARICO
A.
CODICE ALFANUMERICO
CLASS. INIETTORE (IMA)
82
MJT
Elettroiniettori - Codifica IMA
MJT
La tecnologia utilizzata per la costruzione dell’iniettore, non ne determina
la precisione assoluta. Ogni elettroiniettore viene collaudato sia
elettricamente che idraulicamente. Un campo di tolleranza della portata,
determina gli eventuali scarti. I restanti vengono classificati imprimendo
con il laser, sulla parte superiore del magnete, un codice alfanumerico
(IMA) che ne contraddistingue le caratteristiche.
La ECU ha la necessità assoluta di conoscere questo codice per poter
correggere gli eventuali tempi di iniezione per poter determinare la corretta
quantità di gasolio per ogni cilindro.
In caso di sostituzione della ECU, di uno o
più iniettori, è obbligatorio effettuare la
riprogrammazione
del
codice
IMA
attraverso uno strumento di autodiagnosi.
N.B. La mancata riprogrammazione, può
determinare un malfunzionamento del
sistema!
83
Elettroiniettori - Codifica IMA
MJT
La procedura IMA abbina opportunamente la caratteristica costruttiva di
ciascun elettroiniettore con la strategia del software per il controllo all’interno
della centralina controllo motore, permettendo così di migliorare le prestazioni
motoristiche e ridurre le emissioni inquinanti. Ogni elettroiniettore viene
testato su 7 punti di funzionamento caratteristici, associati a particolari
condizioni di pressione carburante e tempo di comando, che riproducono i
punti di funzionamento del motore (minimo, pieno carico, ecc.)
I punti caratteristici sono denominati:
1. MAIN AT FULL LOAD (COMANDO PRINCIPALE A PIENO CARICO)
2. MAIN AT EMISSION (EMISSIONE PRINCIPALE)
3. PILOT AT EMISSION (EMISSIONE PILOTA)
4. PILOT AT FULL LOAD (EMISSIONE A PIENO CARICO)
5. PILOT AT IDLE (COMANDO PILOTA INATTIVO)
6. COMBI AT 800 bar (COMBINATO A 800 BAR)
7. COMBI AT 300 bar (COMBINATO A 300 BAR)
84
Elettroiniettori - Codifica IMA
Nel grafico sono
riportate le curve
caratteristiche di un
elettroiniettore in
funzione del tempo di
comando per vari
livelli di pressione del
rail. In ordinata è
riportata la quantità di
carburante erogata per
ogni iniettata
(mm3/stroke). I punti
evidenziati sono quelli
dove vengono
effettuate le misure
per la classificazione
IMA
85
MJT
Elettroiniettore
MJT
Gli elettroiniettori idraulici (vengono chiamati così perché da un
comando elettrico si genera un comando idraulico) sono in
grado di gestire iniezioni multiple con tempi di iniezione
dell’ordine di 150 µs e con pressioni variabili da 250 a 1400 bar!
La gestione dell’iniettore si può suddividere, sostanzialmente, in tre
ben precisi momenti:
1. Fase di riposo
2. Comando d’apertura iniettore
3. Chiusura iniettore
86
MJT
Elettroiniettore
FASE DI RIPOSO:
La ECU non invia nessun comando alla bobina
dell’elettroiniettore.
L’otturatore a sfera è in posizione di chiusura del
canale calibrato spinto dalla molla di precarico
tarata a sufficienza per poter tenere chiuso il
passaggio.
La pressione del carburante presente nella
camera di controllo e nella camera di
alimentazione sono praticamente allo stesso
livello. Da parte sua la camera di controllo ottiene
l’aiuto della molla di precarico dell’asta che ne
aumenta la forza di ca. 180 bar.
Questa situazione, è sufficiente per tener chiuso
lo spillo impedendo l’uscita del gasolio sia che la
pressione sia a 250 bar o a 1400 bar.
87
MJT
Elettroiniettore
FASE DI APERTURA:
La ECU comanda con un impulso di 50V
provenienti dai condensatori.
L’otturatore a sfera si porta in posizione di
apertura del canale calibrato creando un effetto
sorpresa nella zona di controllo.
La pressione del carburante scende di colpo e,
grazie
al
passaggio
calibrato,
tarda
a
compensarsi con la camera di alimentazione.
La pressione, essendo superiore nella parte di
alimentazione, spinge verso l’alto la spina e l’asta
permettendo in questo modo l’iniezione del
carburante.
Questo provoca un altro effetto sorpresa che
abbassa la pressione del gasolio.
88
MJT
Elettroiniettore
FASE DI CHIUSURA:
La ECU toglie il
dell’elettroiniettore.
comando
alla
bobina
L’otturatore a sfera si porta in posizione di
chiusura del canale calibrato spinto dalla molla di
precarico calibrata.
La pressione del carburante presente nella
camera di controllo si rialza di colpo. La camera
di alimentazione dispone di una pressione che si
è ridotta a causa dell’apertura dello spillo.
Questa situazione, è sufficiente per richiudere
immediatamente lo spillo impedendo l’uscita del
gasolio sia che la pressione sia a 300 bar o a
1400 bar.
Il tempo di apertura dipende quindi dal tempo di
comando dell’otturatore a sfera.
89
MJT
Fissaggio elettroiniettori
1a. Iniettore
1b. Staffa di ritegno iniettore
2a. Cono di centraggio
2b. Rondella di tenuta
3. Dado cavo di serraggio
N.B. Serrare il dado M8 (3) alla
coppia prescritta:
1,8 ÷ 2,2 daNm
Gli iniettori sono alloggiati sulla testata fra i due assi a cammes in modo da
risultare perfettamente al centro e perpendicolari al cielo del pistone. Sono
fissati alla testata a gruppi di 2 mediante un staffa mantenuta da un
prigioniero M8.
È importantissimo, in fase di montaggio, rispettare la coppia di serraggio
della staffa: una eccessiva forzatura, danneggerebbe irrimediabilmente
l’iniettore stesso.
90
MJT
Potenziometro pedale acceleratore
Il pedale acceleratore fornisce alla ECU la richiesta
del conducente attraverso il segnale fornito dal
collegamento ad un potenziometro.
Due piste, con valore differente di resistenza,
assicurano, attraverso la rindondanza del loro
segnale, la corretta informazione della posizione
pedale.
Attraverso questa informazione e quella del
numero di giri la ECU effettua il calcolo base dei
tempi di iniezione.
Il potenziometro può essere fornito
da 2 costruttori diversi:
BOSCH
HELLA
91
Potenziometro pedale acceleratore
MJT
Entrambi i sensori sono equivalenti fra di loro e quindi sostituibili
anche se la resistenza delle piste differisce leggermente.
Entrambi i sensori sono alimentati dalla ECU con una tensione di
5V per ogni pista.
Gli altri valori sono:
BOSCH
Resistenza terminali cursore potenziometro: 1 Kohm ± 0.4 Kohm
Resistenza pista 1: 1.2 Kohm ± 0.4 Kohm
Resistenza pista 2: 1.7 Kohm ± 0.8 Kohm
HELLA
Resistenza terminali cursore potenziometro: 1 Kohm ± 0.4 Kohm
Resistenza pista 1: 0.9 Kohm ± 35% ....1.4 Kohm ± 35%
Resistenza pista 2: 1.2 Kohm ± 35% ....2.0 Kohm ± 35%
92
Potenziometro pedale acceleratore - curva
A. Positivo alimentazione pista 2 (+5V)
B. Negativo pista 2
C. Segnale pista 2
D. Negativo pista 1
E. Positivo alimentazione pista 1 (+5V)
F. Segnale pista 1
93
MJT
MJT
Sensore giri e fase
La condizione base, per il funzionamento di un motore a ciclo Diesel, è
quello di avere un sistema di iniezione di tipo sequenziale e fasato con la
distribuzione.
L’Multi Jet (come i Common Rail) soddisfa pienamente questa
condizione, ma a differenza dei vecchi sistemi, non necessita una
fasatura meccanica.
La gestione della fasatura dell’iniezione è affidata alla ECU la quale,
attraverso alcuni sensori, stabilisce in quale cilindro e con che anticipo si
debba iniettare il gasolio.
Questi sensori, come in un sistema a ciclo Otto di ultima generazione,
sono:
SENSORE DI GIRI
SENSORE DI FASE
94
MJT
Sensore numero di giri motore
L’informazione
della
posizione e della velocità
dell’albero
motore,
viene
rilevata, dal sensore di giri,
affacciandosi ad una ruota
fonica avvitata nella parte
posteriore del volano motore.
La ruota fonica è costituita da un disco con un 58
denti (60-2) equidistanti fra di loro. La distanza fra
due denti corrisponde ad uno spostamento di 6°
dell’albero motore.
95
MJT
Segnale del sensore numero giri motore
Il sensore di giri è di tipo induttivo, ovvero, il campo magnetico
generato dal proprio magnete permanente, viene variato dal
passaggio dei denti della ruota fonica.
Questo variazione, genera un segnale di intensità variabile dalla
distanza e dalla velocità dei vari passaggi.
1. Ruota fonica
2. Segnale oscilloscopio
3. Dente
4. Picco del segnale
96
Sensore numero giri motore
MJT
La ECU, “contando” i denti, riconosce la velocità di rotazione dell’albero
motore, ma è con l’informazione che ne deriva dalla mancanza dei due
denti che conosce con precisione la posizione dei cilindri.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Staffa di fissaggio
Magnete permanente
Corpo del sensore
Avvolgimento a bobina
Nucleo polare
Ruota fonica
Connettore
Per un corretto funzionamento il sensore
deve rimanere ad una distanza dalla ruota
fonica compresa tra:
0,8 ÷ 1,5 mm
Verificare inoltre con un multimetro la
resistenza dell’avvolgimento:
790 Ohm ± 20%
97
Sensore di fase
MJT
Per poter attuare il comando iniezione in modo sequenziale e
fasato, la ECU ha necessità di sapere con esattezza la fase
meccanica del motore, ovvero la posizione dell’albero a cammes, in
modo da conoscere con precisione quale dei 4 cilindri è nella fase
utile.
Per questo motivo, è stato montato un sensore di fase sulla testata
affacciato alla ruota fonica presente sull’asse a cammes lato
scarico. L’integrazione del segnale del sensore giri con quello di
fase determina quindi la fasatura corretta.
98
MJT
Sensore di fase
Il sensore di fase è è del tipo ad
effetto “Hall”.
A differenza del sensore di giri,
quello di fase genera un segnale
praticamente già utilizzabile dalla
ECU.
Infatti, ogni qual volta il campo
magnetico,
generato
dall’alimentazione a 5V sul sensore,
viene interrotto dal rotore, si ha una
vera e propria caduta di tensione
generando un’onda detta “quadra”.
Il valore alto o basso dell’onda
significano per la ECU “1 o 0”,
ovvero “acceso o spento”.
99
1. Massa
2. Segnale fase
3. Alimentazione 5V
Centralina candelette
La centralina delle candelette viene controllata
direttamente dalla ECU controllo motore. A
quest’ultima è affidato anche il compito di
comandare la spia del preriscaldo.
La
centralina
di
preriscaldo,
riceve
l’alimentazione al C3 dal fusibile F11 della
centralina vano motore. La massa arriva al C1.
Lo scambio dei dati e i comandi con la ECU
CM avvengono attraverso
C2 con A24 e C5 con
A70.
Attraverso un fusibile da
50A viene alimentata la
potenza da batteria al
connettore A1 (perno).
I pin B1/2/3/4 alimentano
le quattro candelette.
100
MJT
Strategie pre-postriscaldamento
MJT
Perché è necessario il controllo da parte della ECU controllo motore
della centralina di preriscaldo?
PER POTER GESTIRE LE FASI DI
PRE-AVVIAMENTO, AVVIAMENTO
E POST-AVVIAMENTO,
PER IL CONTROLLO
DELLE NORMATIVE DI ANTINQUINAMENTO.
Infatti, l’accensione del sistema di preriscaldo della camera di
combustione, avviene solo in condizioni particolari gestite, comunque, dal
software della centralina MM 6JF. Sono:
ÎAVVIAMENTO CON TEMPERATURA < 5 °C
ÎBILANCIAMENTO CILINDRI IN FASE DI REGIMAZIONE
ÎPOST ACCENSIONE PER RIDUZIONE DELLA FUMOSITA’ ALLO
SCARICO A FREDDO
101
MJT
Sensore temperatura motore NTC II
Il sensore temperatura acqua (1) è
montato sul gruppo della valvola
termostatica posto sotto alla pompa
ad alta pressione.
Attraverso questo sensore la ECU
adatta le funzioni principali del
motore, quali:
9Anticipi e tempi d’iniezione
9Numero di iniettate
9Bilanciamento minimo
9Controllo E.G.R.
9Inserimento elettroventole
9Controllo temperatura
9Disinserimento A/C
In più, attraverso la linea CAN, la ECU
fornisce l’informazione di:
¾Spia sovratemperatura
¾Indicatore termometrico
¾Gestione climatizzatore automatico
102
MJT
Sensore temperatura motore NTC II
Il sensore è del tipo NTC, ovvero è composto da una
resistenza variabile, sensibile alla temperatura, che
modifica il valore in modo inverso al variare della
temperatura. È alimentato dalla ECU con una tensione di
riferimento di 5V (connettore staccato) ed è possibile
verificare il segnale con un oscilloscopio oppure, più
semplicemente, il valore di resistenza del sensore ai vari
livelli di temperatura.
t °C
-40
-20
0
10
20
40
60
80
100
120
103
KΩ
49
16
6
4
2,5
1,2
0,6
0,3
0,2
0,1
Sensore pressione di sovralimentazione
MJT
Il sensore pressione collettore, è montato direttamente sul
cassoncino di aspirazione. Il valore del sensore è indispensabile
alla ECU per valutare istante per istante il valore di pressione e in
particolare quello della sovralimentazione del turbo.
Attraverso
questo
segnale, la ECU analizza
(feed-back) il valore di
pressione raggiunto dal
collettore di aspirazione
fornita
dal
turbo
controllato direttamente
dalla valvola Waste Gate.
Questo segnale, inoltre, viene elaborato assieme a quello del
sensore massa aria ed utilizzato per gestire il rapporto
stechiometrico, quindi il tempo di iniezione.
104
MJT
Sensore pressione di sovralimentazione
Il sensore pressione collettore è di tipo lineare, se raffiguriamo su un
grafico ad assi cartesiani il variare del segnale rispetto al variare della
pressione, questo formerà una retta.
Il sensore, di tipo piezoresistivo, è costituito da un cristallo di quarzo
sensibile alla deformazione prodotta dalla pressione. Il segnale viene
amplificato da un microcircuito interno.
Il campo di misura va da 0
bar
ad
una
sovralimentazione
del
motore fino a 1,5 bar (2,5
bar assoluti)
N.B. In fase di riparazione è
necessario
prestare
attenzione al maneggio ed al
serraggio dello stesso.
In caso di recovery del sensore, la ECU, non potendo conoscere ilil valore di sovrapressione, inibisce il comando alla wastewaste-gate I pin out del sensore sono:
1. Alimentazione da ECU a 5V 2. Masse elettronica in ECU
105
3. Segnale variabile in uscita
Sensore pressione di sovralimentazione
MJT
Per poter controllare il sensore con il
multimetro o oscilloscopio:
1. Alimentazione da ECU a 5V
2. Masse elettronica in ECU
3. Segnale variabile in uscita
106
Misuratore massa aria e sensore NTC I
MJT
Il sensore massa e temperatura aria, montato
direttamente sul filtro aria in modo da essere
attraversato
dall’aria
purificata
senza
influenze dei vapori di blow-by, viene
utilizzato per misurare la massa (peso) d’aria
che entra nel turbocompressore.
Il funzionamento si basa su una
termoresistenza (membrana a film
caldo) di tipo PTC. Questa
membrana è inserita in circuito
elettrico che, attraverso una
determinata corrente, la mantiene
ad una temperatura superiore di
120 °C dell’aria che attraversa il
condotto di misura nella quale è
inserita la stessa termoresistenza.
107
Plug in di misurazione
MJT
L’esposizione all’aria d’aspirazione tende a raffreddare sensibilmente il
film caldo abbassando di conseguenza anche il valore di resistenza del
circuito elettrico con un aumento sensibile della tensione di uscita.
Questo segnale viene utilizzato dalla centralina per calcolare con
precisione il volume entrante.
N.B. Grazie alla conformazione del canale di misura, viene misurata solamente
l’aria effettivamente entrante e non le eventuali turbolenze.
108
MJT
Controllo misuratore quantità aria
1. Segnale sensore temperatura aria
Sensore
. Aria
Sensoretem
tem.
Aria
2. Alimentazione +12V
°°C
C
Kohm
Kohm
3. Massa
--20
20
13,9
13,9
4. Tensione di riferimento +5V
00
5,5
5,5
5. Segnale sensore massa aria
Verificare, quindi, che al pin 5 che si
presentino le seguenti condizioni:
Minimo → 1.100/1.200 mV
Sotto pieno carico → 4.200/4.300 mV
109
20
20
40
40
60
60
80
80
2,4
2,4
1.2
1.2
0,6
0,6
0,3
0,3
Misuratore massa aria HFM 6
Il misuratore massa aria digitale HFM 6 verrà
utilizzato su tutti i nuovi e futuri motori 1.9 e 2.4
FASE 4 e il motore 1.3 multijet da 90 cv. Le versioni
del M.M.A. saranno disponibili in varie taglie di
portata e di configurazione geometrica.
VANTAGGI
1.
Maggiore protezione dell’elemento sensibile di
misurazione contro impurità presenti nell’aria.
2.
Maggiore precisione sulla misurazione
Differenze costruttive con i modelli precedenti
•
Segnale digitale di temperatura e portata aria
•
Connessione elettrica a 4 fili
•
Diversa canalizzazione del flusso aria
•
Plug-in (2) (torretta) termosaldata
•
Griglia di protezione (1) in uscita con funzione
di condensazione dei vapori d’olio
110
MJT
Misuratore massa aria HFM 6
MJT
Il misuratore massa aria digitale HFM 6 sfrutta gli stessi principi di funzionamento dei
precedenti misuratori. Ciò che cambia è la canalizzazione dell’aria e dell’elemento
sensibile.
111
Misuratore massa aria HFM 6
MJT
La variazione dei valori resistivi viene convertita da analogica a logica grazie ad un
convertitore analogico digitale (3). Il dato ottenuto viene memorizzato in una memoria
dati (2). Attraverso un generatore di funzioni (1) i dati vengono inviati alla centralina
gestione motore.
112
Misuratore massa aria HFM 6
HFM 6
Nel misuratore massa aria digitale, il
segnale inviato alla centralina elettronica
ha un’ampiezza di 5 V e una frequenza
variabile da 1,4 kHz a 12 kHz. Un aumento
della portata dell’aria corrisponde ad un
aumento della frequenza del segnale in
uscita (riduzione del periodo).
HFM 5
Nel misuratore massa aria analogico il
valore di portata è il segnale il cui
andamento è visibile nel grafico a lato.
113
MJT
Misuratore massa aria HFM 6
HFM 6
Nel misuratore massa aria digitale valore di
temperatura inviato alla centralina
comando motore, è un segnale in PWM in
duty cycle (a frequenza fissa). La tensione
di lavoro è di 5 V e l’intervallo di misura è
compreso da -50 °C e +150 °C con un
conseguente duty cycle compreso da 10%
e 90%
HFM 5
Nel misuratore massa aria analogico il
valore di temperatura viene rilevata da un
elemento NTC avente la caratteristica a
fianco riportata.
114
MJT
Misuratore massa aria HFM 6
HFM 6
Per analizzare e verificare
l’ampiezza del segnale, è
necessario l’impiego di un
oscilloscopio. Per verificare il
valore in frequenza, fare uso di
un frequenzimetro p.e. presente
nel multimetro in officina.
Esempio con misuratore massa
aria HFM 6-4.7 ID codice
ordinazione 0 281 002 618.
N.B. = Per l’applicazione
consultare le informazioni in
ESI[tronic]
115
MJT
Turbocompressore
MJT
La pressione e la velocità dei gas di scarico provenienti dal motore,
vengono intercettati immediatamente dal turbocompressore che è
collegato direttamente al collettore di scarico. Lo scopo è di
aumentare il rendimento volumetrico del motore ovvero il
riempimento. Questo permette di avere un’abbondanza di aria
all’interno del cilindro che, come dicevamo in precedenza, migliora
il rendimento della combustione del motore a ciclo Diesel.
Il turbo necessita, inoltre, di un
sistema di lubrificazione al
quale viene affidato anche il
compito di smaltire il calore
accumulato dal gruppo.
Turbocompressore
Borg Warner
116
MJT
Turbocompressore
1. Girante di
comando/scarico
2. Attuatore pneumatico
3. Waste – Gate
4. Tubazione comando
attuatore
5. Girante di
aspirazione/pressione
6. Albero di supporto
117
Controllo emissioni – Sistema E.G.R.
MJT
1. Elettrovalvol
a E.G.R.
2. Centralina
controllo
motore
MJD 6JF
3. Scambiatore
di calore
aria-acqua
4. Collettore di
scarico
5. Collettore di
aspirazione
Grazie anche al contributo di questo dispositivo, oltre a tutto il sistema di
gestione elettronico, il Multijet ottiene l’omologazione Euro 4!
118
Controllo emissioni – Sistema E.G.R.
MJT
Per poter abbassare sensibilmente, durante la combustione, la
produzione di particelle di NOx, è necessario abbassare la
temperatura della camera di combustione.
Con il sistema E.G.R., vengono reimmessi, in aspirazione, una
certa quantità di gas di scarico variabile tra 5 ÷ 15% del volume
totale d’aria. Questo significa che, una parte d’ossigeno che nella
fase di compressione genera un incremento della temperatura,
viene sostituito da un componente relativamente più freddo e
contenente, se pur in piccola parte, una miscela che tende ad
ingrassare la combustione.
L’effetto è stato accentuato, da parte dei progettisti, inserendo
addirittura uno scambiatore di calore aria/acqua tra l’uscita dei gas
di scarico dal collettore all’ingresso alla valvola. Infatti,
raffreddandosi maggiormente, si và a migliorare il risultato
utilizzando una percentuale inferiore di gas combusti.
119
MJT
Elettrovalvola E.G.R.
1 - Corpo elettrovalvola E.G.R.
2 - Valvola interna
3 - Ingresso gas dal collettore di
scarico
4 - Uscita gas al collettore di
aspirazione
La valvola E.G.R. è alimentata a
12V al pin 1 direttamente dal
fusibile F11 della scatola fusibili
vano motore; il comando negativo
al pin 5, che è di tipo PWM o in
Duty-Cycle, viene direttamente
dalla ECU controllo motore dal pin
15.
120
MJT
Segnale valvola E.G.R.
Se con un oscilloscopio controlliamo il comando, otterremo un
segnale che, al minimo, avrà un andamento molto simile a:
Comando non attivato
121
Comando attivato
Controllo emissione - Catalizzatore
MJT
I gas di scarico che attraversano le celle scaldano il
catalizzatore, innescando la conversione degli inquinanti in
composti inerti.
Il catalizzatore ossidante è un dispositivo di post trattamento per
ossidare il CO, gli HC ed il particolato, trasformandolo in anidride
carbonica (CO2) e vapore acqueo (H2O).
Il convertitore catalitico è costituito da un monolito a nido d'ape
ceramico, le cui celle sono impregnate di platino, sostanza
catalizzante delle reazioni di ossidazione.
La reazione chimica di ossidazione del CO, degli HC, e del
particolato è efficace con temperature comprese tra i 200 e 350˚C.
122
MJT
Centralina elettronica MJD-6JF
La MJD - 6JF Magneti Marelli è montata nel vano motore
attaccata alla paratia insonorizzante. La centralina è del tipo "flash
e.p.r.o.m." cioè riprogrammabile dall'esterno senza intervenire
sull'hardware. All’interno possiamo trovare integrato il sensore di
pressione atmosferica.
Il pin out della centralina prevede 151 pin suddivisi su due
connettori. Alcuni pin sono di dimensioni maggiori per i circuiti di
potenza.
A
123
B
Pin Out connettore “A”
1, Positivo iniettore cilindro 4
2, Non collegato
3, Non collegato
4, Positivo regolatore pressione carburante
5, Positivo da relè principale
6, Negativo sensore pressione carburante
7, Non collegato
8, Positivo sensore pressione carburante
9, Segnale sensore insufficiente pressione
olio motore
10, Segnale temperatura aria MAF
11, Non collegato
12, Non collegato
13, Non collegato
14, Segnale portata aria MAF
15, Negativo elettrovalvola E.G.R.
16, Negativo iniettore cilindro 1
17, Positivo iniettore cilindro 2
124
MJT
18, Non collegato
19, Non collegato
20, Non collegato
21, Negativo sensore di fase
22, Non collegato
23, Positivo sensore pressione di
sovralimentazione e temperatura aria
aspirata
24, Negativo sensore di sovralimentazione
e temperatura aria aspirata
25, Positivo sensore di fase
26, Non collegato
27, Negativo MAF
28, Non collegato
29, Massa sensore temperatura liquido
refrigerante motore.
30, Non collegato
31, Negativo iniettore cilindro 3
32, Non collegato
MJT
Pin Out connettore “A”
33, Non collegato
34, Negativo regolatore pressione carburante
35, Non collegato
36, Non collegato
37, Non collegato
38, Segnale sensore pressione carburante
39, Non collegato
40, Positivo MAF
41, Segnale pressione turbo
42, Non collegato
43, Positivo sensore giri motore
44, Non collegato
45, Non collegato
46, Negativo iniettore cilindro 4
47, Negativo iniettore cilindro 1
48, Negativo iniettore cilindro 3
49, Negativo iniettore cilindro 2
50, Non collegato
125
51, Non collegato
52, Non collegato
53, Non collegato
54, Segnale sensore temperatura
liquido refrigerante motore
55, Non collegato
56, Segnale sensore di fase
57, Non collegato
58, Non collegato
59, Negativo sensore di giri
60, Non collegato
MJT
Pin Out connettore “B”
1, massa di potenza centralina
2, Massa di potenza centralina
17, Non collegato
18, Non collegato
3, Massa di potenza centralina
4, Alimentazione 12v centralina
19, Non collegato
20, Non collegato
5, Alimentazione 12v centralina
6, Alimentazione 12v centralina
21, Non collegato
22, Non collegato
7, Comando (-) elettroventola 1
8, Comando (-) elettroventola 2
23, Alimentazione sotto chiave
24, Non collegato
9, Non collegato
10, Negativo sensore lineare compressore
condizionatore
11, Non collegato
25, Non collegato
26, Non collegato
12, Non collegato
13, Massa sensore temperatura carburante
14, Non collegato
15, Positivo pista 2 su potenziometro pedale
acceleratore
16, Non collegato
126
27, Non collegato
28, Richiesta inserimento climatizzatore da
pulsante di comando
29, Segnale numero di giri motore per cambio
robotizzato
30, Non collegato
31, Non collegato
32, Negativo pista 2 potenziometro
acceleratore
MJT
Pin Out connettore “B”
33, Non collegato
34, Non collegato
49, Non collegato
50, Alimentazione diretta da batteria
35, Negativo pista 1 potenziometro
acceleratore
36, Non collegato
51, Non collegato
52, Non collegato
37, Positivo sensore lineare compressore
condizionatore
38, Non collegato
39, Non collegato
40, Linea CAN 1 alta velocità
41, Segnale pista 2 potenziometro
acceleratore
42, Non collegato
43, Non collegato
44, Non collegato
127
53, Non collegato
54, Non collegato
55, Non collegato
56, Non collegato
57, Non collegato
58, Non collegato
59, Non collegato
60, Non collegato
61, Segnale sensore temperatura carburante
62, Non collegato
45, Non collegato
46, Non collegato
63, Non collegato
64, Linea CAN 1 alta velocità H
47, Non collegato
48, Non collegato
65, Segnale pista 1 potenziometro
acceleratore
MJT
Pin Out connettore “B”
66, Linea di comunicazione W
67, Non collegato
68, Segnale interruttore pedale freno (N.C.)
69, Non collegato
70, Ingresso diagnosi centralina preriscaldo
71, Non collegato
72, Non collegato
73, Non collegato
74, Comando relè preriscaldo candelette
75, Comando relè pompa carburante
76, Comando relè riscaldatore carburante
77, Non collegato
78, Spia avaria sistema iniezione (MIL)
79, Comando compressore aria condizionata
80, Comando relè principale
81, Non collegato
82, Non collegato
128
83, Alimentazione pista 1 potenziometro
acceleratore
84, Non collegato
85, Non collegato
86, Non collegato
87, Segnale sensore lineare climatizzatore
88, Linea K di diagnosi
89, Non collegato
90, Segnale sensore presenza acqua nel
filtro gasolio
91, Non collegato
92, Segnale interruttore pedale freno
normalmente aperto
93, Interruttore pedale frizione
Gestione – Informazioni e comandi
129
MJT
Immobilizzatore
MJT
IlIl consenso
consenso all'avviamento,
all'avviamento, arriva
arriva alla
alla centralina
centralina di
di controllo
controllo motore
motore
dal
dal Body
Body Computer
Computer attraverso
attraverso la
la funzione
funzione CODE.
CODE. La
La comunicazione,
comunicazione,
che
che avviene
avviene in
in linea
linea CAN,
CAN, parte
parte nel
nel momento
momento in
in cui
cui la
la centralina
centralina
CODE
CODE riceve
riceve ilil segnale
segnale del
del transponder
transponder nel
nel momento
momento in
in cui
cui viene
viene
messa
MAR„.
messala
lachiave
chiavesu
su""MAR„.
130
Gestione motore – Temperatura combustibile
MJT
La
80°C
Lacentralina
centralinacontrollo
controllomotore,
motore,con
contemperatura
temperaturacombustibile
combustibileaa>>80°C
rilevata
rilevata dal
dal sensore
sensore di
di temperatura
temperatura presente
presente nel
nel filtro
filtro gasolio,
gasolio, agisce
agisce
sul
sulregolatore
regolatoredi
dipressione
pressioneal
alfine
finedi
diridurre
ridurrela
lapressione
pressionein
inlinea
lineae,
e,se
se
non
à di
nonèèsufficiente,
sufficiente,riduce
riduceanche
anchela
laquantit
quantità
dicombustibile
combustibileiniettata.
iniettata.
131
Gestione motore – Temperatura motore
MJT
La
uperiore
Lacentralina
centralinacon
contemperatura
temperaturaliquido
liquidodi
diraffreddamento
raffreddamentomotore
motoressuperiore
aa105
°C:
105°C:
••riduce
à di
riduce la
la quantit
quantità
di combustibile
combustibile iniettata
iniettata (riduce
(riduce la
la potenza
potenza
motore);
motore);
••comanda
comandale
leelettroventole
elettroventoledi
diraffreddamento;
raffreddamento;
••accende
accendela
laspia
spiatemperatura
temperaturaliquido
liquidodi
diraffreddamento.
raffreddamento.
132
Gestione motore – ti (tempo iniezione)
MJT
La
lori
La centralina
centralina in
in base
base ai
ai segnali
segnali provenienti
provenienti dai
dai sensori
sensori ee ai
ai va
valori
mappati:
mappati:
••comanda
comanda ililregolatore
regolatoredi
dipressione;
pressione;
••varia
varia ilil tempo
tempo delle
delle iniezioni
iniezioni "pilota"
"pilota" in
in tutto
tutto ilil campo
campo di
di
funzionamento
funzionamentodel
delregime
regimedi
digiri;
giri;
••varia
varia ililtempo
tempodi
diiniezione
iniezione"principale".
"principale".
133
Gestione motore – cut off
MJT
La
a le
La centralina,
centralina, in
in fase
fase di
di rilascio
rilascio del
del pedale
pedale acceleratore,
acceleratore, attu
attua
le
seguenti
seguentilogiche:
logiche:
••Posiziona
Posiziona aazero
zeroililtempo
tempodi
diiniezione;
iniezione;
••Varia
Varia parzialmente
parzialmenteililtempo
tempodi
diiniezione
iniezionedegli
deglielettroiniettori
elettroiniettoriprima
prima
del
delraggiungimento
raggiungimentodel
delregime
regimeminimo;
minimo;
••Controlla
Controlla ililregolatore
regolatoredi
dipressione
pressionecombustibile
combustibile
134
Gestione motore - antiseghettamento
MJT
La
egge la
La centralina
centralina elabora
elabora ii segnali
segnali ricevuti
ricevuti dai
dai vari
vari sensori
sensori ee corr
corregge
la
quantit
à di
tà
quantità
di combustibile
combustibile da
da iniettare
iniettare al
al fine
fine di
di migliorare
migliorare la
la guidabili
guidabilità
riducendo
strattonamenti” in
riducendo gli
gli ““strattonamenti”
in marcia
marcia tramite
tramite la
la correzione
correzione del
del
tempo
tempodi
diapertura
aperturadegli
deglielettroiniettori.
elettroiniettori.
135
Gestione motore – Gestione regime minimo
MJT
La
egola la
La centralina
centralina elabora
elabora ii segnali
segnali provenienti
provenienti dai
dai vari
vari sensori
sensori ee rregola
la
quantit
à di
quantità
dicombustibile
combustibileiniettata:
iniettata:
••comanda
comanda ililregolatore
regolatoredi
dipressione;
pressione;
••varia
varia iitempi
tempidi
diiniezione
iniezionedegli
deglielettroiniettori.
elettroiniettori.
In
,
In presenza
presenza di
di un
un valore
valore di
di tensione
tensione batteria
batteria sotto
sotto un
un certo
certo range
range,
viene
viene attuata
attuata una
una strategia
strategia specifica
specifica di
di supporto,
supporto, innalzando
innalzando di
di 150
150 ÷÷
250
, in
alternatore
250 g/min
g/min la
la rotazione
rotazione del
del motore
motore,
in modo
modo che
che l’l’alternatore
sopperisca
.
sopperiscaalla
allacarenza
carenza.
136
Gestione motore – Bilanciamento cilindri
La
La centralina
centralina in
in base
base ai
ai segnali
segnali ricevuti
ricevuti dai
dai sensori
sensori controlla
controlla la
la
regolarit
à della
regolarità
dellacoppia
coppiafino
finoal
alminimo:
minimo:
••varia
varia la
à di
la quantit
quantità
di combustibile
combustibile iniettata
iniettata nei
nei singoli
singoli
elettroiniettori
elettroiniettori(tempo
(tempodi
diiniezione).
iniezione).
137
MJT
Gestione motore - Fumosità accelerazione
MJT
Al
à nei
Al fine
fine di
di limitare
limitare la
la fumosit
fumosità
nei passaggi
passaggi veloci
veloci dal
dal minimo
minimo aa regimi
regimi
pi
ù elevati
e ai
più
elevati mediante
mediante accelerazioni
accelerazioni repentine,
repentine, la
la centralina,
centralina, in
in bas
base
ai
segnali
re
segnali ricevuti
ricevuti dal
dal potenziometro
potenziometro pedale
pedale acceleratore,
acceleratore, misurato
misuratore
massa
à di
massaaria
ariaeesensore
sensoregiri
girimotore,
motore,limita
limitala
laquantit
quantità
dicombustibile
combustibileda
da
iniettare
iniettaretramite:
tramite:
••il
il regolatore
regolatoredi
dipressione
pressione
••il
il tempo
tempodi
diiniezione
iniezionedegli
deglielettroiniettori
elettroiniettori
138
Gestione motore – E.G.R.
MJT
In
In funzione
funzione della
della normativa
normativa anti
anti inquinamento
inquinamento EURO
EURO 3/4,
3/4, la
la
centralina
centralina in
in base
base al
al carico
carico motore
motore ee al
al segnale
segnale proveniente
proveniente dal
dal
potenziometro
à di
potenziometro pedale
pedale acceleratore,
acceleratore, limita
limita la
la quantit
quantità
di ossigeno
ossigeno
aspirato,
aspirazione di
aspirato, sostituendolo
sostituendolo parzialmente
parzialmente con
con l’l’aspirazione
di una
una parte
parte
di
digas
gasdi
discarico,
scarico,tramite:
tramite:
••la
la regolazione
regolazionedell'apertura
dell'aperturadella
dellavalvola
valvolaE.G.R.
E.G.R.elettrica
elettrica
139
Gestione motore – Limitazione di coppia
MJT
La
edefinite:
Lacentralina
centralinain
infunzione
funzionedel
delnumero
numerodi
digiri
giricalcola
calcolasu
sumappe
mappepr
predefinite:
••la
la coppia
coppialimite;
limite;
••il
il fumo
fumo(limite)
(limite)ammesso.
ammesso.
Confronta
:
Confrontaquesti
questivalori
valoriminimi
minimieelilicorregge
correggecon
conaltri
altriparametri
parametri:
••temperatura
temperatura liquido
liquidodi
diraffreddamento;
raffreddamento;
••numero
numero giri
girimotore;
motore;
••velocità
velocità vettura;
vettura;
••temperatura
temperatura aria,
aria,
ee comanda
à di
comanda la
la quantit
quantità
di combustibile
combustibile da
da iniettare
iniettare (regolatore
(regolatore di
di pressione
pressione -elettroiniettori).
elettroiniettori).
140
Gestione motore – Limitazione regime max
MJT
Quando
a del
Quando ilil motore
motore raggiunge
raggiunge ii 5200
5200 giri/min,
giri/min, attraverso
attraverso la
la lettur
lettura
del
segnale
errompe ilil
segnale del
del sensore
sensore di
di giri,
giri, la
la centralina
centralina controllo
controllo motore
motore int
interrompe
pilotaggio
sione di
pilotaggio agli
agli iniettori
iniettori ee di
di conseguenza
conseguenza viene
viene ridotta
ridotta la
la pres
pressione
di
alimentazione
alimentazioneattraverso
attraversoililregolatore
regolatoredi
dipressione.
pressione.
141
Gestione motore – Preriscaldo candelette
MJT
La
Lacentralina
centralinadi
diiniezione
iniezionenelle
nellefasi
fasidi:
di:
••avviamento
avviamento
••post-avviamento
post-avviamento
temporizza
temporizza ilil funzionamento
funzionamento della
della centralina
centralina di
di preriscaldamento
preriscaldamento
candelette
candelettein
infunzione
funzionedella
dellatemperatura
temperaturamotore.
motore.
In
nto del
In seguito,
seguito, riceve
riceve informazioni
informazioni in
in merito
merito al
al corretto
corretto funzioname
funzionamento
del
dispositivo
dispositivodi
dipreriscaldo.
preriscaldo.
142
Gestione motore - Climatizzatore
MJT
La
La centralina
centralina di
di controllo
controllo motore
motore comanda
comanda ilil compressore
compressore del
del
climatizzatore
anche in
):
climatizzatore((anche
inpresenza
presenzadi
diclimatizzatore
climatizzatoreautomatico
automatico):
••inserendolo/disinserendolo
inserendolo/disinserendolo quando
quando viene
viene premuto
premuto ilil relativo
relativo
interruttore;
interruttore;
••disinserendolo
disinserendolo momentaneamente
momentaneamente (per
(per alcuni
alcuni secondi)
secondi) in
in caso
caso
di
diforte
forteaccelerazione
accelerazioneoorichiesta
richiestadi
dimassima
massimapotenza;
potenza;
••in
in condizioni
C) oo elevata
condizioni di
di elevata
elevata temperatura
temperatura motore
motore (>
(> 120
120 °°C)
elevata
pressione
pressioneimpianto
impiantoA/C
A/C
143
Gestione motore – Elettropompa bassa press.
MJT
La
Lacentralina
centralinacontrollo
controllomotore,
motore,indipendentemente
indipendentementedal
dalregime
regimedi
digiri:
giri:
••alimenta
alimenta la
lapompa
pompacombustibile
combustibileausiliaria
ausiliariacon
conchiave
chiavesu
suMAR;
MAR;
••esclude
esclude l'alimentazione
l'alimentazione della
della pompa
pompa ausiliaria
ausiliaria in
in caso
caso ilil motore
motore
non
nonvenga
vengaavviato
avviatoentro
entroalcuni
alcunisecondi.
secondi.
••esclude
esclude la
la rotazione
rotazione della
della pompa
pompa nel
nel momento
momento in
in cui
cui ilil motore
motore si
si
ferma
fermaooscenda
scendasotto
sottola
lasoglia
sogliaminima
minimadi
dirotazione.
rotazione.
144
Gestione motore – Riconoscimento posizione cilindro
MJT
La
sce
La centralina
centralina controllo
controllo motore,
motore, durante
durante ogni
ogni giro
giro motore,
motore, ricono
riconosce
quale
quale cilindro
cilindro si
si trova
trova in
in fase
fase di
di scoppio
scoppio ee comanda
comanda la
la sequenza
sequenza di
di
iniezione
iniezioneal
alcilindro
cilindroopportuno.
opportuno.
N.B.
mane in
N.B. Nel
Nel caso
caso venisse
venisse aa mancare
mancare ilil segnale
segnale di
di fase,
fase, ilil motore
motore ririmane
in
moto
e si
motooosi
siriavvia.
riavvia.Se
Semanca
mancaililsegnale
segnaledi
digiri,
giri,invece,
invece,ililmotor
motore
sispegne
spegne
oonon
nonparte.
parte.
145
Gestione motore – Anticipo iniezione
MJT
La
ompreso
La centralina
centralina in
in base
base ai
ai segnali
segnali provenienti
provenienti dai
dai vari
vari sensori,
sensori, ccompreso
ilil sensore
tessa,
sensore di
di pressione
pressione atmosferica
atmosferica integrato
integrato nella
nella centralina
centralina sstessa,
determina,
determina, secondo
secondo una
una mappatura
mappatura interna,
interna, ilil punto
punto di
di iniezione
iniezione
ottimale,
l
ottimale, in
in funzione
funzione del
del comfort
comfort di
di marcia
marcia ee delle
delle richieste
richieste de
del
conducente,
i
conducente, ma
ma rimane
rimane un
un punto
punto fermo
fermo la
la gestione
gestione del
del rispetto
rispetto de
dei
limiti
limitidi
diemissione
emissioneEURO
EURO3/4.
3/4.
146
Gestione motore – Pressione d’iniezione
MJT
In
nienti dai
Inbase
basedel
delcarico
caricomotore,
motore,la
lacentralina
centralinaelabora
elaboraiisegnali
segnaliprove
provenienti
dai
vari
varisensori
sensorieecomanda
comandaililregolatore
regolatoreper
perottenere
ottenereuna
unapressione
pressionedi
dilinea
linea
ottimale.
ottimale.
147
Gestione motore – Bilanciamento cilindri
MJT
La
ria,
La centralina
centralina controllo
controllo motore,
motore, in
in funzione
funzione della
della tensione
tensione batte
batteria,
varia
variaililregime
regimedel
delminimo:
minimo:
••aumenta
aumenta ililtempo
tempodi
diiniezione
iniezionedegli
deglielettroiniettori;
elettroiniettori;
••regola
regola la
e.
lapressione
pressionedi
dilinea
lineaattraverso
attraversoililcomando
comandodel
delregolator
regolatore.
148
Gestione motore – Elettroventole raffreddamento motore
MJT
In
In funzione
funzione della
della temperatura
temperatura acqua
acqua motore
motore ee della
della pressione
pressione del
del fluido
fluido
refrigerante
anda:
refrigerantenell'impianto
nell'impiantodi
dicondizionamento,
condizionamento,la
lacentralina
centralinacom
comanda:
••l'inserimento
l'inserimento dell'elettroventole
à.
dell'elettroventolealla
allaprima
primaooseconda
secondavelocit
velocità.
149
MJT
Parametri di riferimento
Unità
Unità di
misura
Motore freddo e
fermo
Motore freddo al
minimo
Motore freddo a
2.000 g/min
Motore caldo al
minimo
Motore caldo a
2.000 g/min
REGIME MOTORE
g/min
0
868
2045
855
2049
REGIME MASSIMO
MOTORE
g/min
5120
5120
5120
5120
5120
CONTATORE TEMPO
REGIME MAX
s
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
NUMERO FUORI GIRI
150
TEMPERATURA ACQUA
°C
33,0
40,0
43,0
81,0
81,5
TEMPERATURA ACQUA
V
2,15
1,85
1,75
0,65
0,64
POSIZIONE PEDALE
ACCELERATORE
%
0,00
0,00
7,31
0,00
6,52
TENSIONE
POTENZIOMETRO PISTA 1
V
0,73
0,73
1,23
0,73
1,21
TENSIONE
POTENZIOMETRO PISTA 2
V
0,72
0,72
1,18
0,72
1,16
TEMPERATURA ARIA
°C
28
27,5
26,5
34,5
34,5
MASSA ARIA MISURATA
mg/Ciclo
000
321,0
274,0
170,5
183,0
MASSA ARIA OBIETTIVO
mg/Ciclo
270,0
247,5
258,5
160,5
171,5
TENSIONE MASSA ARIA
V
1,02
1,99
2,79
1,93
2,41
SENSORE PRESSIONE
ATMOSFERICA
mbar
1012
1012
1014
1012
1013
MJT
Parametri di riferimento
Unità di
misura
Motore
freddo e
fermo
Motore freddo
al minimo
Motore freddo
a 2.000 g/min
Motore caldo
al minimo
Motore caldo
a 2.000 g/min
mbar
1012
998
1019
1008
1025
mbar
-100
280
558
280
424
TENSIONE SENSORE
PRESSIONE TURBO
V
1,93
1,87
1,96
1,89
1,88
TENSIONE BATTERIA
V
12,42
14,52
14,48
14,35
14,31
TENSIONE
ALIMENTAZIONE
SENSORI 1
V
5,00
5,00
4,99
4,99
5,00
TENSIONE
ALIMENTAZIONE
SENSORI 2
V
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
TENSIONE
ALIMENTAZIONE
SENSORI 3
V
5,00
4,99
5,00
4,99
5,00
VELOCITA' VEICOLO
Km/h
0
0
0
0
0
TEMPERATURA GASOLIO
°C
21,5
21,0
24,0
31,0
31,0
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
0
294
564
284
454
SENSORE PRESSIONE
TURBO
PRESSIONE
SOVRALIMENTAZIONE
OBIETTIVO
RELE' RISCALDAMENTO
FILTRO CARBURANTE
PRESSIONE
CARBURANTE MISURATA
151
bar
MJT
Parametri di riferimento
Unità
Unità di
misura
RELE' POMPA
CARBURANTE
Motore freddo
al minimo
Motore freddo a
2.000 g/min
Motore caldo al
minimo
Motore caldo a
2.000 g/min
OFF
ON
ON
ON
ON
REGOLATORE DI
PRESSIONE
%
1,00
15,99
23,61
16,58
QUANTITA' TOTALE
GASOLIO INIETTATA
mm³/ciclo
000
6,25
5,97
3,59
3,94
CORREZIONE PORTATA
INIETTORE 1
mm³/ciclo
0,00
0,02
0,00
0,08
0,00
CORREZIONE PORTATA
INIETTORE 2
mm³/ciclo
0,00
0,05
0,00
-0,28
0,00
CORREZIONE PORTATA
INIETTORE 3
mm³/ciclo
0,00
0,36
0,00
0,48
0,00
CORREZIONE PORTATA
INIETTORE 4
mm³/ciclo
0,00
0
0,00
-0,29
0,00
TENSIONE NIETTORI
V
11,57
47,00
47,00
46,92
46,92
APERTURA VALVOLA
E.G.R.
%
0,00
0,00
35,91
68,67
68,64
APERTURA VALVOLA
E.G.R. OBIETTIVO
%
0,00
0,00
34,69
99,99
99,99
ODOMETRO
Km
22.885
22.885
22.885
22.885
22.885
ODOMETRO ULTIMA
PROGRAMMAZIONE
Km
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4.094
4.940
4.940
10.310
10090
NUMERO
PROGRAMMAZIONI
PRESSIONE
REFRIGERANTE A/C
152
Motore freddo
e fermo
mbar
MJT
Parametri di riferimento
Unità di
misura
153
Motore freddo
e fermo
Motore freddo
al minimo
Motore freddo
a 2.000 g/min
Motore caldo
al minimo
Motore caldo a
2.000 g/min
RICHIESTA A/C
OFF
OFF
OFF
ON
ON
RELE A/C
OFF
OFF
OFF
ON
ON
PROGRAMMAZIONE ECU
PROGRAMMATA
PROGRAMMATA
PROGRAMMATA
PROGRAMMATA
PROGRAMMATA
AVVIAMENTO
CONSENTITO
CONSENTITO
CONSENTITO
CONSENTITO
CONSENTITO
CODICE UNIVERSALE
NON RICEVUTO
NON RICEVUTO
NON RICEVUTO
NON RICEVUTO
NON RICEVUTO
STATO PEDALE
ACCELERATORE
PISTA 1
PISTA 1
PISTA 1
PISTA 1
PISTA 1
CONTATTO FRENO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
CONTATTO FRENO 2
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
STATO PEDALE FRIZIONE
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
RILASCIATO
CRUISE CONTROL
(APPRESO)
-------------
-----------------
-----------------
-----------------
-----------------
CRUISE CONTROL
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
CRUISE CONTROL
RESUME
------------
--------------
--------------
--------------
--------------
CRUISE CONTROL SET +
---------------
----------------
----------------
----------------
----------------
CRUISE CONTROL SET-
------------
----------------
----------------
----------------
----------------
TIPO CAMBIO
MANUALE
MANUALE
MANUALE
MANUALE
MANUALE
PRESSIONE OLIO
NO OK
OK
OK
OK
OK
MJT
Parametri di riferimento
Motore
freddo e
fermo
Motore freddo
al minimo
Motore freddo
a 2.000 g/min
Motore caldo
al minimo
Motore caldo
a 2.000 g/min
DIAGNOSI CENTRALINA
PRERISCALDO
OFF
ON
ON
ON
ON
COMANDO
CANDELETTE
PRERISCALDO
OFF
ON
ON
ON
ON
VENTOLA BASSA
VELOCITA'
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
VENTOLA ALTA
VELOCITA'
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
CLIMATIZZAZIONE
NON APPRESO
APPRESO
APPRESO
APPRESO
APPRESO
NODO FRENO (NFR)
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
NON APPRESO
STATO VEICOLO
FERMO
FERMO
FERMO
FERMO
FERMO
STATO MOTORE
FERMO
FUNZIONAMEN
TO
FUNZIONAMEN
TO
FUNZIONAMEN
TO
FUNZIONAMENT
O
Unità di
misura
154
Logica del sistema diesel
MJT
Per ottemperare a quanto richiesto dalla normativa EOBD sono stati definiti, per i veicoli
equipaggiati con motorizzazioni diesel, quattro tipologie di componenti “EOBD relevant”
cioè significativi per il rispetto dei limiti di emissioni il cui malfunzionamento fa
accendere la lampada spia MIL
alcuni dopo il cycle (ON 1) altri dopo il terzo (ON3).
155
Logica del sistema diesel
MJT
A)
Componenti del sistema di controllo motore che impattano direttamente sulle emissioni e che in
caso di malfunzionamento possono causare un superamento dei limiti OBD
B)
Componenti del sistema di controllo motore in cui il malfunzionamento non permette il
monitoraggio dei componenti del gruppo A
C)
Componenti del controllo motore che in caso di guasto non permettono di soddisfare i requisiti
esplicitamente richiamati dalla normativa (trasmissione parametri di funzionamento, accensione
spia MIL e Km percorsi con a spia MIL accesa)
156
Gestione motore – Schema elettrico a
157
MJT
Gestione motore – Schema elettrico b
158
MJT
Gestione motore – Schema elettrico 3
159
MJT
Gestione motore – Localizzazione componenti
160
MJT
Coppie di serraggio
161
MJT
CORSO MJT - FINE
COMMON RAIL MULTI JET
Gestione motore diesel di ultima generazione
con tecnologia MultiJet
Progetto Formazione
Tecnica Automotive