A Weber-Marelli és Magneti-Marelli központi befecskendezéses motorvezérlő rendszerek bemutatása
Ezzel a cikkel elérkeztünk a közelmúlthoz, ugyanis ezek a rendszerek voltak a közvetlen elődei azoknak a közvetlen befecskendezéses motorirányító rendszereknek, melyeket a mai belső égésű Otto-motorok is használnak.
Ebben a bejegyzésben kitérünk a címben említett két rendszer felépítésére, működésére, a különböző rendszeralkotók jellemzésére, az érzékelőkre és beavatkozókra, valamint arra, hogy hogyan reagálnak a különböző üzemállapotokban. A cikk végén pedig kitérünk arra, hogy melyik gyártó pontosan melyik variánsát alkalmazta a technológiának.
Általános leírás
Az olasz Magneti-Marelli (ma már csak Marelli) hasonlóan kvalifikált név a motorirányító rendszerek világában, mint a Robert Bosch GmbH. Az általuk gyártott, központi befecskendezésre épülő integrált motorvezérlő szisztémák több típusát, illetve több generációját is piacra bocsátották. Az első néhány variánst kezdetben a Fiat, Lanca, Citroen és Peugeot gépkocsikban alkalmazták.
Valamennyi kivitelben közös, hogy egyetlen befecskendezőszelepet tartalmaznak, a befecskendezési mennyiséget pedig a szívócsőnyomás és a motor fordulatszáma alapján határozza meg a vezérlőegység, mely egyúttal a gyújtásvezérlési folyamatot is irányítja. Az esetek többségében a szívócső nyomását külső MAP szenzor méri.
Felépítés
Általánisságban elmondható, hogy ezen rendszereknél az üzemanyagtartályból villamos tápszivattyú juttatja el a benzint a fojtószelep házához, legkevesebb egy szűrőn keresztül. Előre definiált helye nincs a szivattyúnak, találkozhatunk olyan megoldással, ahol a tankban helyezkedik el, és olyannal is, ahol azon kívül. A nyomásszabályzó a házon kap helyet, feladata az állandó rendszernyomás fenntartása. A szelep nyitvatartási ideje dönti el, hogy mekkora lehet a befecskendezett mennyiség.
A levegő rendszer a légszűrőből, a fojtószelepházból, magából a fojtószelepből és a szívócsőből áll.
A motorvezérlő az alábbi bemeneti jeleket veszi figyelembe:
- motorfordulatszám és forgattyústengely pozíció
- szívócsőnyomás
- hűtőfolyadék hőmérséklete
- beszívott levegő hőmérséklete
- fojtószelep állás
- üzemanyag keverési arány
- kopogásérzékelő jele
- autó sebessége
A rendszer az alábbi beavatkozókkal operálhat:
- befecskendező szelep
- főrelé
- tápszivattyú relé
- tankszellőztetés szelep
- gyújtómodul vagy gyújtótranszformátor(ok)
- alapjárati léptetőmotor vagy alapjárati szelep
A vezérlőegység úgy alkalmazkodik az eltérő üzemállapotokhoz, hogy változtatja a befecskendező szelep nyitvatartási idejét és a befecskendezés gyakoriságát. Ezt teljes fordulatonként két alkalommal teszi meg szinkron módon, alacsony és különleges terhelés esetén azonban aszinkronná válik a befecskendezés.
Rendszertípustól függően az alapjárati léptetőmotor, vagy az alapjárati szelep vezérlésével a hidegidításnál esedékes emelt és a melegüzemi stabilizált fordulatszám is kivitelezhető. Noha a tényleges gyújtást a vezérlőegységbe integrált tranzisztorok vagy a gyújtásmodul végzi, az előgyújtás vezérléséért itt is az elektronika felel.
A vezérlőegység már öndiagnosztikával is rendelkezik.
Üzemanyagellátó rendszer
A kívánatos rendszernyomás 1 bar, ezt a rendszerszabályzó biztosítja, a felesleges üzemanyag visszaáramlik a tankba. A befecskendező szelep ellenállása kicsi, jellemzően 1,4 és 1,6 ohm közötti, így indokolt az áramkorlátozás – ezt a feladatot a vezérlőegység látja el.
Levegőrendszer
A MAP szenzor a motortérben található, kimenőjele feszültségérték. Üzemi hőmérsékletű motornál ez közelítőleg 1,5 és 2 Volt között mérhető. A hengerekbe jutó mennyiséget alapvetően a fojtószelep állása határozza meg. Az állást potenciométer alakítja jellé, mely megkülönbözteti az üresjáratot, a rész- és teljes terhelést, valamint a gyorsítás és a lassítás állapotát is.
Működés
Amikor a motoron hidegindítást végzünk, a befecskendező szelep jelentősen tovább van nyitva, ennek köszönhetően nagyobb lehet a beáramló üzemanyag mennyisége. Amikor a nyitási idő megnő, szinkronból aszinkronba megy át a vezérlés, ami azt jelenti, hogy a szelep nem félfordulatonként, hanem nagyobb frekvenciával van vezérelve.
A hidegjáratási, majd a melegedési fázisban a befecskendezés ideje fokozatosan csökken, és egyre inkább megközelíti a szinkron üzemmódot. Az extra üzemanyag mennyiségét ezalatt a motor hőfoka és az eltelt idő, később már csak a hőmérséklet befolyásolja.
Üzemmeleg motornál a befecskendezési időket egy jellegfelületből olvassa ki a vezérlőegység, a bemenő paraméterek között már csak a fordulatszám és a terhelés szerepel.
Gyorsításkor a túldúsítást a fojtószelep potenciométer és a MAP szenzor jelei alapján vezérli az elektronika. Teljes terhelésnél csak az előbbi jelét veszi figyelembe.
A megfelelő alapjáratot a vezérlőegység az alapjárati léptetőmotor, illetve az alapjárati szelep irányításával biztosítja, a lambda szabályzás szokásos módon a szonda visszacsatoló jele alapján történik.
A fordulatszám szabályozása úgy történik, hogy az előre beállított fordulatszámhatárnál a vezérlőegység megszünteti a befecskendezést. A kopogásos égéstől a rendszer kopogásszenzorral végi a motort; ekkor a vezérlő visszaveszi az előgyújtást, hogy csökkentse a kopogási hajlamot.
Gyakorilati kivitelek
Az első Weber-Marelli SPI-nek nevezett rendszert a Fiatnál Centrajet néven hozták forgalomba, és a Regata 100 S ie kapta meg. A Centrajet 2 a Lancia Dedrában debütált.
A kisebb Fiatok az IAW 06F vagy 16F rendszereket kapták meg, ezek közé tartozott a Cinquecento, a Seicento és a Punto is.
A francia márkák esetén a Magneti Marelli G5 jelű rendszer futott, később a G6-os váltotta.
