ALFA GT 1.9 JTD 16V ALLGEMEINES - MOTOR

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1 ALFA GT 1.9 JTD 16V ALLGEMEINES - MOTOR KONSTRUKTIONSEIGENSCHAFTEN Vierzylinderreihenmotor (unijet Thrust System), 1970 ccm mit Kennfeldzündung, ein Zündkerze je Zylinder, zwei obenliegenden Nockenwellen, elektrohydraulischem Steuerzeitenregler, hydraulischen Ventilstößeln, 4 Ventilen je Zylindder, Kraftstoff-Hochdruckpumpe für Direkteinspritzung, modulares Ansaugrohr, integrierte Einspritzung-Zündung Bosch Motronic MED ALLGEMEINE DATEN Die Gruppe besteht aus dem Motor mit allen zu seinem Betrieb erforderlichen Teilen: Kraftstoffversorgung Luftansaugung Motorkühlung Abgasanlage Kraftstoffdampfrückführung (KVRS) Der Betrieb dieser Anlagen wird durch eine Motorelektronik optimiert. Das Verständnis der Funktionslogik der Elektronik ermöglicht einen Überblick des ganzen Systems von GRUPPE 10. FUNKTION DER ''EINSPRITZ-/ZÜNDANLAGE'' Die Anlage Bosch Motronic MED7.1.1 mit motorisierter Drosselklappe gehört zu den integrierten Systemen für: Zündung, elektronische sequentielle taktrichtige Einspritzung. Die Steuerelektronik regelt den Luftdurchsatz nach der Leerlaufdrehzahl, die von der elektronischen Drosselklappe bestimmt wird. Die Steuerelektronik regelt den Zündzeitpunkt, damit der Motor stets einwandfrei funktioniert, auch wenn die Umgebungsparameter und die Motorlast sich ändern. Die Elektronik regelt die Einspritzung, so daß das Luft-Kraftstoffgemisch stets im optimalen Bereich gehalten wird. Hauptfunktionen des Systems: Selbsterlernung, Selbstanpassung, Eigendiagnose, Erkennung Alfa Romeo-CODE (Wegfahrsperre), Kaltstartregelung, Verbrennungskontrolle mit Lambdasonden, Kontrolle der Steuerzeitenregelung und des modularen Ansaugkrümmers, Klopfregelung, Gemischanreicherung beim Beschleunigen, Schubabschaltung beim Loslassen des Gaspedals (Cut-off), Kraftstoffdampfrückführung, Höchstdrehzahlbegrenzung, Steuerung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe, Verbindung zur Klimaanlage, Erkennung der Kolbenstellungen, Regelung der optimalen Einspritzzeit für jeden Zylinder, Regelung der Zündvoreilung, Leerlaufregelung (auch von der Batteriespannung abhängig), Regelung der Kühlerventilatoren, Verbindung zur Elektronik ABS/ASR, Drosselklappenregelung - CITY (Version Selespeed), Verbindung zur Steuerelektronik des Automatikgetriebes (wenn eingebaut), Verbindung zur Instrumententafel, Diagnose Kraftstoffversorgung, Diagnose Katalysator, Erfassung der Zündaussetzer, Diagnose Lambdasonde. Einspritzanlage Die Gemischaufbereitung muss für einen einwandfreien Motorbetrieb stets folgende Bedingungen erfüllen:

2 Die Dosierung (Luft-Kraftstoffverhältnis) muss möglichst nahe dem für eine vollständige Verbrennung erforderlichen Wert gehalten werden, damit der Katalysator am besten arbeiten kann. Die Benzindämpfe müssen möglichst ''gleichmäßig'' in der Verbrennungsluft verteilt werden. Die von der Elektronik zur optimalen Dosierung verarbeiteten Informationen werden als elektrische Signale aus folgenden Teilen empfangen: Luftmengenmesser und Lufttemperatursensor für die exakte Menge der Ansaugluft. Drehzahlsensor, der ein Wechselstromsignal liefert, dessen Frequenz ein Maß für die Motordrehzahl ist. Gaspedalpotentiometer, das die geforderte Beschleunigung anzeigt. Sensor für Kühlflüssigkeitstemperatur im Thermostatgehäuse, - Lambdasonde für den Restsauerstoffgehalt im Abgas. Zündung Die Kennfeldzündung mit induktiver Entladung arbeitet ohne Zündverteiler. Es ist eine Zündspule für jeden Zylinder mit integrierter Leistungsstufe vorgesehen (EINZELSPULE), die folgende Vorteile bietet: weniger elektrische Überlastung; konstanter Zündfunke an jeder Kerze. Nur im Leerlauf erhalten die Zündspulen ein doppeltes Ansteuersignal (zwei Zündungen), wobei der zeitliche Abstand lediglich der Zeit entspricht, die die Zündspule zur magnetischen Wiederaufladung benötigt. In allen anderen Fällen erhalten die Zündspulen nur ein Einzelsignal (Einzelzündung). In der Elektronik sind Kennfelder mit den optimalen Werten für die Vorzündung (Zylinder im Arbeitstakt) gespeichert, die der Motor je nach Last und Drehzahl einsetzt. Die Elektronik korrigiert die Vorzündung hauptsächlich abhängig von folgenden Bedingungen: Kühlflüssigkeitstemperatur, Sauglufttemperatur, Klopfneigung. Die von der Elektronik zur Ansteuerung der Zündspulen verarbeiteten Informationen erfolgen als elektrische Signale aus folgenden Teilen: Luftmengenmesser und Lufttemperatursensor für die exakte Menge der Ansaugluft. Drehzahlsensor, der ein Wechselstromsignal liefert, dessen Frequenz ein Maß für die Motordrehzahl ist. Klopfsensor für die Erkennung des Zylinders, der das Motorklopfen verursacht, so dass die Zündung korrigiert werden kann. Potentiometer für Drosselklappenstellung für die Erkennung von Leerlauf, Teil- und Volllast. Taktsensor. Die Elektronik erkennt durch das Drehzahlsignal eventuelle Zündaussetzer, die die Katalysatoren beschädigen können. FUNKTIONSWEISE Ein- und Ausgangsdaten der Steuerelektronik

3 1 - E-Kraftstoffpumpe 2. Klimakompressor 3. Elektroventilator 4. Lambdasonden vor den Vorkatalysatoren 5. 4stufiger Druckschalter 6. Brems-/ Kupplungspedalschalter 7. Taktsensor 8. Tachometer 9. Lambdasonden hinter den Katalysatoren 10. Sensor für Kühlflüssigkeitstemperatur 11. Unterdrucksensor Bremskraftverstärker 12. Klopfsensor 13. Drehzahlsensor 14. Gaspedal mit Potentiometer 15. Luftmengenmesser mit Lufttemperatursensor 16. Batterie 17. Drosselgehäuse mit DVL 18. CAN-Leitung (Verbindung ABS und ASR-Steuerung sowie Automatikgetriebe) 19. Alfa Romeo-CODE 20. Diagnoseanschluss 21. E-Ventil Kraftstoffdampfrückführung 22. Zündspulen 22. Kontrollleuchte Motorcheck 24. Drehzahlmesser 25. Einspritzventile 26. E-Ventil für variables Ansaugrohr 27. Steuerzeitenregler FUNKTIONSLOGIK Selbsterlernung Die Elektronik aktiviert die Selbsterlernfunktion wie folgt: Beim Einbau einer neuen Einspritzelektronik, Beim Einbau eines neuen Drosselklappenstellers mit DVL, Beim Einbau eines neuen modularen Ansaugrohres. Die in der Elektronik gespeicherten Werte für das Drosselgehäuse mit DVL bleiben auch nach Abklemmen der Batterie erhalten. Die über das Impulsrad erlernten Werte für die Erkennung von Fehlzündungen gehen verloren.

4 Selbstanpassung Die Steuerelektronik hat eine Selbstadaptionsfunktion, die die Änderungen am Motor und an den Bauteilen durch Einfahren und Alterung erkennt. Es gibt zwei selbstadaptive Funktionen auf zwei Einsatzebenen: Leerlauf und Betrieb Eigendiagnose Die Eigendiagnose überwacht den Betrieb von Elektronik und Anlage und zeigt eventuelle Fehler durch eine Leuchte (mil) in der Instrumententafel an, deren Farbe und Piktogramm in einer europäischen Norm festgelegt sind. Die Leuchte zeigt Fehler der Motorregelung sowie Fehler an, die durch die EOBD-Diagnose festgestellt werden. Funktionslogik der Kontrollleuchte (mil): Mit dem Zündschlüssel auf MARCIA leuchtet die Kontrollleuchte, bis der Motor angelassen wird. Die Selbstdiagnose der Steuerlektronik prüft die Signale aus den Sensoren und vergleicht sie mit den zulässigen Grenzwerten. Anzeige der Fehler beim Anlassen: Erlischt die Leuchte nach dem Anlassen nicht, dann ist ein Fehler in der Elektronik gespeichert. Anzeige der Fehler im Betrieb: Das Blinken der Leuchte zeigt die mögliche Beschädigung des Katalysators wegen Misfire (Fehlzündung) an. Bleibt die Leuchte ständig eingeschaltet, dann liegen Fehler der Motorelektronik oder der EOBD-Diagnose vor. RECOVERY Die Elektronik bestimmt von Fall zu Fall die Art des Notbetriebs, je nach defektem Bauteil. Die Notbetriebsparameter werden von den intakten Bauteilen zur Verfügung gestellt. Erkennung alfa romeo-code Sobald die Elektronik das Signal ''Zündschlüssel auf MAR'' erhält, beginnt sie den Dialog mit der Elektronik Alfa-Romeo-CODE für die Anlassfreigabe.

5 Kaltstartregelung - Bei Kaltstart wird das Gemisch abgemagert (schlechte Verwirbelung der Kraftstoffteilchen bei niedrigen Temperaturen). Kondensiert der Kraftstoff an den Wandungen des Ansaugkrümmers, Das Schmieröl ist zähflüssiger. Die Elektronik erkennt diesen Zustand und korrigiert die Einspritzzeit gem. folgenden Bedingungen: Kühlflüssigkeitstemperatur, Sauglufttemperatur, Batteriespannung, Motordrehzahl. Die Zündvoreilung hängt ausschließlich von Drehzahl und Kühlflüssigkeitstemperatur ab. In der Anlaßphase veranlaßt die Elektronik eine erste gleichzeitige Einspritzung durch alle Ventile (Vollgruppeneinspritzung) und nach Erkennung der Kolbentakte schaltet sie auf sequentielle taktrichtige Einspritzung um. Im Leerlauf beträgt der Einspritzwinkel 45 vor OT (geschichtete Aufladung), bei anderen Drehzahlen variiert der Einspritzwinkel von 310 bis 370 vor OT, um eine gleichmäßigere Mischung zu erhalten. In der Warmlaufphase betätigt die Elektronik das Drosselgehäuse mit DVL und liefert somit die erforderliche Luftmenge zur Aufrechterhaltung der Motordrehzahl. Die Drehzahl wird nach der Temperaturzunahme zurückgenommen, bis die Nenndrehzahl für den betriebswarmen Motor ansteht. Verbrennungskontrolle - lambdasonde In den EOBD-Anlagen befinden sich Lambdasonden, die alle vom gleichen Typ sind, vor und hinter dem Katalysator. Die Sonden vor dem Katalysator regeln das Gemisch in der 1. Regelschleife (vor dem Kat). Im Leerlauf wird das Signal der Lambdasonden vor dem Katalysator nicht zur Gemischkorrektur verwendet. Die Sonden hinter dem Katalysator werden für die Prüfung der Katalysatoren und zur Feinregelung der 1. Regelschleife benötigt. Die Adaption durch die 2. Regelschleife gleicht sowohl die Streuung in der Herstellung als auch die sich langsam einstellenden Abweichungen der Sonden vor dem Katalysator aus, die auf Alterung bzw. Vergiftung hinweisen. Diese Kontrolle wird ''Kontrolle der 2. Regelschleife'' (Closed loop der Sonden hinter dem Katalysator) genannt.

6 Kontrolle der steuerzeitenregelung und des modularen ansaugkrümmers Zur Optimierung der Ansaugluftmenge kontrolliert die Elektronik folgende Funktionen: Ansaugtakt in zwei Winkelstellungen, Geometrie der Ansaugrohre auf zwei Längen. Bei maximalem Drehmoment stellt die Elektronik die ''offene'' Phase ein: Nocken voreilend um 25 Motor, lange, modulare Ansaugrohre. Bei Höchstleistung stellt die Elektronik die ''geschlossene'' Phase ein: Nocken in Normalstellung, kurze, modulare Ansaugrohre. Im Leerlauf stellt die Elektronik die ''geschlossene'' Phase ein: Nocken in Normalstellung, kurze, modulare Ansaugrohre. Unter allen anderen Betriebsbedingungen des Motors wählt die Elektronik die geeignetste Konfiguration zur Optimierung von Leistung, Verbrauch und Emissionen aus. Beim Gaswegnehmen stehen die Ansaugrohre immer auf ''kurz''. Klopfsteuerung Die Zündung kann selektiv für jeden Zylinder auf Grund der Signale aus Drehzahl- und Taktsensor verspätet werden. Die Zündvoreilung wird in Schritten von 3 bis maximal 9 reduziert. Der Schwellenwert wird aktualisiert, um das Grundgeräusch durch Alterung des Motors zu berücksichtigen. Beim Beschleunigen wird ein höherer Wert eingesetzt, um den stärkeren Motorgeräuschen Rechnung zu tragen. Wenn das Motorklopfen verschwindet, wird die Vorzündung in Schritten von 0,75 βισ ζυµ Νορµαλωερτ ωιεδερ ηεργεστελλτ. Die Elektronik mit Selbstadaption:

7 speichert die Reduzierungen der Zündvoreilung, die sich kontinuierlich wiederholen. passt die Kennfelder an die unterschiedlichen Bedingungen an, unter denen der Motor gearbeitet hat. NOTBETRIEB Bei einem Defekt von Takt- oder Klopfsensor oder der Einspritzelektronik wird die Zündung variabel abhängig von Motordrehzahl und Motortemperatur verspätet. Der maximale Wert für die Zündverzögerung liegt stets unter 9 Motor. Gemischanreicherung beim beschleunigen Bei starker Beschleunigung ändert die Elektronik Einspritzzeit und Drosselklappenstellung. RECOVERY Die Elektronik ersetzt das Signal aus dem defekten Luftmengenmesser durch das Signal aus dem Potentiometer des Drosselgehäuses mit DVL. Schubabschaltung (cut-off) Bei: Erkennung der Leerlaufbedingung, Drehzahl über einen bestimmten Schwellenwert hinaus, schaltet die Elektronik die Kraftstoffzufuhr abhängig von folgenden Bedingungen ab: Drehzahl, Motortemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit. Vor Erreichen der Leerlaufdrehzahl wird die Abnahme der Motordrehzahl überprüft. Liegt die Drehzahlabnahme über einem bestimmten Wert, dann wird die Kraftstoffzufuhr nach einer Logik der ''weichen Anpassung'' an die Leerlaufdrehzahl wieder eingeschaltet. In diesem Zustand wird der normale Leerlauf wieder aktiviert.

8 Kraftstoffdampfrückführung Die im Aktivkohlefilter gesammelten (umweltschädlichen) Kraftstoffdämpfe werden dem Ansaugrohr zur Verbrennung zugeführt. Dies bewirkt ein Elektroventil, das von der Elektronik geöffnet (Filterspülung) und geschlossen (Erfassung der Gemischwerte) wird. Bei offenem Ventil wird der Arbeitszyklus von der Elektronik so geregelt, dass die Kraftstoffdämpfe ohne Gemischbeeinträchtigung abgebaut werden. Höchstdrehzahlbegrenzung Abhängig von der Motordrehzahl führt die Elektronik folgende Funktionen aus: Wenn die Motordrehzahl 6800 UpM übersteigt, sperrt die Steuerelektronik die Einspritzventile (7000 UpM sind für 5 s erlaubt). Unter 6600 UpM werden die Einspritzventile wieder angesteuert. Regelung der kraftstoffpumpe Die Steuerelektronik: schaltet die Kraftstoffpumpe mit dem Zündschlüssel auf MAR (5 s) oder AVV und Drehzahl > 25 UpM ein, unterbricht die E-Pumpe mit dem Schlüssel auf STOP oder Drehzahl < 25 UpM.

9 Verbindung zur klimaanlage Der Klimakompressor nimmt Motorleistung auf. Im Leerlauf passt die Elektronik die Luftmenge an die neue Leistungsanforderung an, damit der Motorbetrieb optimal gewährleistet ist. Die Elektronik schaltet den Klimakompressor unter folgenden Bedingungen ab: Über 6500 UpM, über einem bestimmten Schwellenwert der Kühlflüssigkeitstemperatur (117 C), beim Anlassen. Erkennung der zylinderstellungen Bei jeder Motorumdrehung erkennt die Elektronik, welcher Kolben sich im Arbeitstakt befindet, und regelt die Einspritz- und Zündfolge. Wenn das Taktsignal fehlt, führt die Elektronik folgende Funktionen aus: Bei laufendem Motor kann dieser ordnungsgemäß aufgrund der gespeicherten Zündfolge arbeiten. Wenn der Motor abgestellt und erneut gestartet wird, erfolgt die Zündung gleichzeitig in zwei Zylindern, die Klopfregelung wird abgeschaltet, und die Zündung wird für alle Zylinder um einen bestimmten Betrag verzögert. Kontrolle der optimalen einspritzzeit für jeden zylinder Die Elektronik errechnet die Einspritzzeit aufgrund der gespeicherten Kennfelder: Der ''Öffnungspunkt'' von jedem Einspritzventil wird angepasst.

10 Die Schließung der Einspritzventile gem. den Kennfeldern und der Motordrehzahl ist fest geregelt. Die Einspritzung erfolgt sequentiell taktgleich in jedem Zylinder (SEFI). Regelung der zündvoreilung Die Steuerelektronik verarbeitet die Signale aus den Sensoren und legt folgendes fest: Zündvoreilung für jeden Zylinder, Zündverspätung für jeden Zylinder (Klopfneigung). Leerlaufregelung Die Elektronik erkennt den Leerlauf, wenn das Gaspedal gelöst wird. Die Elektronik regelt die Leerlaufdrehzahl ohne Beachtung der Signale der Lambdasonden abhängig von den eingeschalteten Verbrauchern und den Signalen aus Brems-/Kupplungspedal und regelt die Einspritzzeiten. Im Leerlauf beträgt der Einspritzwinkel 45 vor OT (geschichtete Aufladung), bei anderen Drehzahlen variiert der Einspritzwinkel von 310 bis 370 vor OT, um eine gleichmäßigere Mischung zu erhalten. Steuerung des kühlerventilators Abhängig von der Kühlflüssigkeitstemperatur steuert die Elektronik den Kühlerventilator an: Schalttemperatur 1. Drehzahlstufe 97 C Schalttemperatur 2. Drehzahlstufe 102 C

11 Wird die Klimaanlage eingeschaltet, dann schaltet die Elektronik den Kühlerventilator in der 1. Drehzahlstufe ein. Wenn das Signal für Kühlflüssigkeitstemperatur fehlt, aktiviert die Elektronik den Notbetrieb und schaltet die 2. Drehzahlstufe des Kühlerventilators ein, bis der Fehler verschwindet. Vor Einschaltung des Kühlerventilators wird die Drosselklappe weiter geöffnet, damit die Motordrehzahl gehalten wird. Verbindung zur abs/asr-elektronik (wenn vorhanden) Der Dialog zwischen Motorelektronik und ABS/ASR erfolgt durch die CAN-Leitung. Die Einspritzsteuerung verringert das Motordrehmoment, wenn die Räder rutschen (Signal aus ABS/ASR), wie folgt: Verringerung der Vorzündung, Verringerung des Öffnungswinkels der Drosselklappe. Kontrolle des unterdrucks im bremskraftverstärker Gem. dem Signal aus dem Unterdrucksensor auf dem Bremskraftverstärker ändert die Elektronik die Drosselklappenstellung, aktualisiert die Einspritzparameter und schaltet ggf. den Klimakompressor aus, damit der Bremskraftverstärker den optimalen Unterdruck erhält. Drosselklappenregelung - city (version selespeed) Die Steuerelektronik verarbeitet die Signale von: Getriebeelektronik Selespeed, Gaspedalpotentiometer, mit Betätigung der Drosselklappe auf folgende Weisen: ''City'' für besseres Fahrverhalten und höheren Fahrkomfort, ''Normal'' für ein sportliches Fahrverhalten. Die Umschaltung von ''City'' auf ''normal'' wird wie folgt bewirkt:

12 Druck auf die Taste ''City'' und vollständiges Lösen des Gaspedals. automatisch nach manuellem Einlegen eines Gangs und Lösen des Gaspedals. Die Aktivierung der Funktion wird durch einen entsprechenden Text in der Instrumententafel angezeigt. Verbindung zur selespeed-elektronik (wenn vorhanden) Der Dialog zwischen Motorelektronik und Selespeed erfolgt durch die CAN-Leitung. Die Selespeed-Elektronik fordert von der Motorelektronik eine Reduzierung des Drehmoments, wenn ein Gangwechsel stattfinden soll. Die Reduzierung wird bewirk durcht: Verringerung des Öffnungswinkels der Drosselklappe, Verringerung der Vorzündung, Abschalten von einigen oder allen Zylindern. Bei defekter Selespeed-Elektronik oder Fehlen der Kommunikation zu ihr wird die Motordrehzahl auf etwa 4000 UpM begrenzt.