EL-JET 2 Sistemas Motronic

1 AA/SEI3 FPP5MD &SDJ5MD | 16/12/2008 | © Robert Bosch GmbH 2008. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic


ML-Motronic Sistema de detección de carga mediante la medida del caudal de aire (Sonda volumétrica)

M-Motronic Sistema de detección de carga mediante la medida de la masa de aire (medidor de masa de aire por película caliente o hilo caliente)

MP-Motronic Sistema de detección de carga mediante la medida de presión en el colector de admisión

ME-Motronic Sistema M-Motronic con la función de acelerador electrónico (E-GAS) integrada en la unidad de control

Sistemas de inyección intermitente individual

Sistemas de inyección continua

MK-Motronic KE-Motronic



MA-Motronic Detección de la carga por mando alfanumérico (ángulo de la mariposa y el número de revoluciones)

Sistemas de inyección intermitente centralizada

Sistemas de inyección directa

MED-Motronic


4


AA/SEI3 FPP5MD &SDJ5MD | 16/12/2008 | © Robert Bosch GmbH 2008. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.




Sistemas orientados al distribuidorSistemas orientados al distribuidorCaptadores ópticos

Captadores inductivos

Generadores Hall

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic. Registro rpm


Sensores inductivos

Sistema de dos generadores Volante de inercia con segmentos

Sensor activo

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic. Registro rpm


Masa de aire

HFM 5

HFM 6

Presión en el colector de admisión

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic. Registro de carga


¿Qué diferencias básicas existen entre los sistemas Motronic y Jetronic?En los sistemas Motronic, la unidad de electrónica controla como mínimo el sistema de encendido y el sistema de inyecciónEn los sistemas Jetronic, la unidad electrónica controla solamente el sistema de inyección




¿Qué funciones del sistema de encendido se controlan mediante la unidad de MOTRONIC?

Cálculo del ángulo de encendidoAdaptación del ángulo de encendidoCálculo del ángulo de cierreRegulación de picado del motor


Angulo de cierre Angulo de cierre

¿Por qué es necesario una regulación del ángulo de cierre:En función del número de revoluciones?

Para garantizar que en cualquier margen de revoluciones se alcanza la máxima corriente en el primario de la bobina

En función de la tensión de batería? Para que en el momento de arranque, cuando la tensión de alimentación es más baja y el tiempo de establecimiento de la corriente es mayor, se pueda alcanzar la máxima corriente

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic. Sistema de encendido


¿De qué magnitudes básicas depende el ángulo de encendido?Número de revoluciones del motorCarga del motor

¿Qué magnitudes sirven para la optimización del ángulo de encendido?Temperatura del motorTemperatura del aire de admisiónSensor de picado del motorPosición de la mariposa



Regulación de picado

Cuando las temperaturas del aire de admisión y del motor son demasiado altas, el motor tiende a picar. Por esa razón la unidad de control atrasa el ángulo de encendido mientras estas condiciones se mantienen.

¿Qué misión tiene el sensor de picado? Informar a la unidad de control cuando se produce picado

¿Qué debe tenerse en cuenta al montar un sensor de picado? Apretarlo con el par de apriete especificado.




Bobinas individuales Bobinas de doble chispa


1: Sensor de presión del colector de admisión2: Sensor para el número de revoluciones3: Sensor del árbol de levas4: Sonda Lambda5: Sonda Lambda (detrás del catalizador)6: Potenciómetros de la mariposa7: Señal de velocidad8: Sensor de temperatura del refrigerante9: Sensor de picado10: Sensor de posición del pedal del acelerador11: Conmutadores del pedal de freno12: Manocontacto para la servo dirección13: Borne +/DF del alternador14: Unidad de control15: Inmovilizador16: Relé bomba de combustible17: Electro bomba de combustible18: Relé de impacto19: Electro válvulas20: Bobinas de encendido (2XDFS)21: Electro válvula AKF22: Actuador de la mariposa23: Lámpara de averías

EL-JET 2 Sistemas de inyección Motronic. Sistema ME…


Solicitudes internas de parArranqueRegulación de ralentíCalentamiento del catalizadorLimitación de potenciaConfort de conducciónProtección de componentesLimitación de régimen

Coordinación de las solicitudes de entrega de par y rendimiento en la unidad de control

Solicitudes externas de par

Deseos del conductor

Dinámica de la conducción

Confort de la conducción

Programador de velocidad

Tiempo de inyección

Supresión de cilindros

Angulo de encendido

Presión de sobrealimentación

Angulo de la mariposa



¿Qué misión tiene el módulo del pedal del acelerador

Informar a la unidad de control de la posición actual del acelerador.

¿Qué misión tiene la unidad de control?Analizar la señal del módulo del acelerador y calcular un par específico.Alimentar al motor de control de la mariposa para que éste abra o cierre la misma

¿Qué misión tiene la lámpara de averías?Informar al conductor de que existe una avería en el sistema del acelerador electrónico

Módulo del pedal del acelerador

Unidad de control

Unidad de mando de la mariposa

Lámpara de averías

¿Qué misión tiene la unidad de mando de la mariposa?

Establecer el paso de la masa de aire necesariaInformar a la unidad de control de la posición de la mariposa



¿Qué funciones tiene la unidad de mando de la mariposa?Regulación del número de revoluciones de ralentíRegulación de la posición de la mariposaRegulación de la demanda de parTransmitir a la unidad de control la posición de la mariposaLimitación del número de revolucionesIntervención para:

Regulación antideslizamiento ASRRegulación del par de arrastre del motor MSRProgramador de velocidad



EL-JET2 Sistemas de mejoras de rendimiento. Colector variable

A-colector de admisión largoB-colector de admisión corto

Los colectores de admisión cortos o con un diámetro grande permiten un rendimiento elevado en la gama de régimen superior (con un par igual en la gama de régimen medio).Los colectores de admisión largos o con un diámetro pequeño permiten un elevado par en la gama de régimen medio.

¿Cuándo trabaja este sistema? A revoluciones inferiores a 3600 la mariposa está cerrada, más allá de esas revoluciones la mariposa estáabierta.


EL-JET2 Sistemas de mejoras de rendimiento. Refrigeración electrónica

La refrigeración del motor según curvas características tiene la misión de regular la temperatura de servicio óptima a través del termostato calefactableeléctricamente y mediante el control de los ventiladores.Temperaturas más altas a régimen de carga parcial dan por resultado un nivel de potencia más adecuado, temperaturas más bajas en la gama de regímenes de plena carga aumentan la potencia.



Estas ventajas dan como resultado reducción de consumo en carga parcial y reducción de las emisiones CO y HC

La unidad de mando del motor alimenta la resistencia de calefacción del termostato con una señal de activación PWM y comanda los ventiladores para mantener una temperatura constante entre los 85ºC y 110ºCEl termostato funciona como un termostato normal si no recibe alimentación eléctrica y abre a 110ºC

La temperatura del refrigerante a la salida del motor da la proporción de activación de la calefacción del termostato.La comparación de la temperatura del refrigerante a la salida del motor con la del refrigerante a la salida del radiador es la base para la excitación de los ventiladores.



¿Qué comprobaciones podemos hacer?-Autodiagnosis-alimentación-señal de activación -resistencia de calefacción

¿Cómo reacciona el sistema si fallan los sensores de temperatura?Si falla el sensor de temperatura a la salida del motor, se sigue regulando la temperatura, se emplea un valor sustitutivo de 95ºC y se activa la primera velocidad de los ventiladores.Si falla el sensor de temperatura a la salida del radiador se activa la primera velocidad del ventilador y si es necesario la segunda velocidad.Si se averían ambos se alimenta el termostato al máximo y se activa la segunda velocidad de los ventiladores



24

EL-JET 2 Sistemas de mejoras de rendimiento. Distribución variable


La apertura y cierre de las válvulas se determina en función de la ley de levas, es decir, de la forma de éstas, talladas directamente sobre el árbol de levas. Sin embargo, un árbol de levas no se adapta perfectamente a todas las condicionesde funcionamiento del motor por las enormes diferencias entre los regímenes máximo y de ralentí y las diferentes cargas aplicadas al motor y el compromiso con las menores emisiones contaminantes.Normalmente el fabricante adopta una solución intermedia, realizando un árbol de levas que permita un llenado óptimo del cilindro en el margen más amplio posible de giro del motor (entre 2000 y 4000 rpm aprox.), obteniéndose en ese margen el par máximo gracias a que la cantidad de mezcla encerrada en el cilindro es máxima. Esta necesidad de mejora da origen a diferentes sistemas que permiten modificar el diagrama de distribución dinámicamente.



Variador simple del árbol de levas El variador simple del árbol de levas de admisión permite decalar el mismo 20º, adaptando el llenado de los cilindros a la carga del motor, mejorando las prestaciones del motor (especialmente ganar par a bajo régimen)



Variador simple del árbol de levas

Cuando se buscan las máximas prestaciones, hay que retrasar al máximo el cierre de la válvula de admisión (RCA), la válvula de admisión sigue abierta cuando el pistón empieza a subir, pero el llenado continúa aprovechando la inercia del aire en el colector de admisión. Pero sin embargo a bajo régimen la inercia de los gases es muy débil y al subir el pistón expulsa una parte de los gases, el resultado es una importante pérdida de par.

El sistema está compuesto:-un cilindro “A” solidario con el árbol de levas de admisión con un tornillo hueco-un cilindro “B” unido con la polea de distribución-un pistón intermedio “C” con dientes interiores y exteriores, manteniendo posición de reposo por un muelle



Variador simple del árbol de levasFuncionamiento:-Válvula activada la presión de aceite del motor pasa a través del tornillo hueco, por acción de la presión del aceite el émbolo de mando se desplaza en contra del muelle antagonista. Este movimiento fuerza el giro del árbol de levas en sentido contrario al del cigüeñal. Avance.

Posición con válvula activada Posición con válvula desactivada

-Válvula desactivada el aceite de la cámara se comunica con el circuito de retorno de aceite, el émbolo de mando vuelve a la posición de reposo por la acción del muelle



Variador simple del árbol de levas

A-electroválvula desactivadaB-electroválvula activada1-retorno del aceite2-presión de aceite de motor3-hacia el variador del árbol de levas

¿En qué condiciones funciona este sistema?

-Régimen del motor inferior a 4300rpm.-carga de motor importante -temperatura del aceite mayor a 40º e inferior a 140º


Ralentí: en ralentí el árbol de admisión abre tarde y cierra tarde, el árbol de levas de escape cierra bastante antes del PMS. Esto produce una marcha estable en ralentí.

La distribución variable tiene la función de adaptar los tiempos de distribución óptimos en todas las condiciones de funcionamiento: ralentí, entrega de potencia , entrega de par y recirculación de gases de escape.

Ralentí

Potencia

Potencia: para obtener un buen nivel de potencia a altos regímenes el árbol de levas de admisión abre después del PMS y cierra tarde después del PMI, la válvula de escape abre tarde y cierra próxima al PMS.

AA: Apertura Admisión, AC: Cierre Admisión EA: Apertura Escape, EC: Cierre Escape

Distribución variable con variador celular de aletas



Par

Par: para conseguir par las válvulas de admisión abren pronto y cierran pronto, el árbol de levas de escape cierra poco antes del PMS.

Recirculación de gases de escape

Recirculación de gases de escape: para conseguir un elevado factor de recirculación interna de gases de escape se procede a dar un elevado cruce de válvulas. El árbol de levas cierra poco antes del PMS y las válvulas de admisión abren bastante antes del PMS.

AA: Apertura Admisión, AC: Cierre Admisión EA: Apertura Escape, EC: Cierre Escape



La unidad de mando del motor se encarga de gobernar el funcionamiento del sistema de distribución variable

Es necesario la información del régimen de giro del motor, de la carga y temperatura del motor, posición exacta del cigüeñal y de los árboles de levas, asícomo una presión mínima de aceite de 0.7bar.



Funcionamiento: la unidad de mando del motor varía la posición del árbol de levas de admisión en todo el margen de giro del motor, el reglaje máximo equivale a unos 52º del cigüeñal. El rotor exterior es solidario con la cadena de la distribución y el rotor interior es solidario con el árbol de levas.

Variador del árbol de levas de admisión



Variador del árbol de levas de admisión. Avance

Las válvulas de admisión abren antes del PMS, la unidad de mando del motor activa la electroválvula de la distribución variable, esto provoca el desplazamiento del émbolo del variador. El conducto de aceite para el reglaje de avance se pone en comunicación con el conducto de aceite de motor, el aceite pasa a través de los 5 taladros frontales del árbol de levas hacia las 5 cámaras del variador, ejerciendo fuerza contra las aletas del rotor interior. El rotor arrastra solidariamente el árbol de levas en contra del sentido de giro del cigüeñal. Las válvulas abren antes.



Variador del árbol de levas de admisión. RetardoLas válvulas abren después del PMS. La unidad de mando del motor activa la electroválvula de la distribución variable, pone en comunicación el conducto para el reglaje de retardo con el de aceite de motor, el aceite pasa a través del taladro ciego para el tornillo del árbol de levas, luego pasa a través de 5 taladros hasta las cámaras del variador. El rotor interior arrastra solidariamente el árbol de levas en sentido de giro del cigüeñal. Las válvulas abren más tarde.

Al mismo tiempo al poner en comunicación el conducto para el reglaje de retardo se deja libre el conducto para avance con el retorno de aceite, con lo que queda sin presión.



Variador del árbol de levas de admisión. RegulaciónEl reglaje total es de 52º del cigüeñal, una vez conseguido el reglaje necesario la unidad de mando del motor activa la electroválvula y se lleva el émbolo del variador a una posición en la que se impide la descarga de las cámaras, con lo cual ambas cámaras del variador se someten a presión.

Si se avería el reglaje de distribución variable el variador de árbol de levas es oprimido por la presión de aceite a una posición básica de 25º después del PMS



Variador del árbol de levas de escape.Funcionamiento: la unidad de mando del motor varía la posición del árbol de levas de escape en dos posiciones, básica y ralentí, el reglaje máximo es 22ºdel cigüeñal. El variador es igual en su estructura al de admisión pero con las aletas interiores más anchas. El rotor exterior es solidario con la cadena de la distribución y el rotor interior es solidario con el árbol de levas.

Variador escape Variador admisión



Variador del árbol de levas de escape. Posición básica

El árbol de levas de escape adopta esta posición en los márgenes destinados a entrega de potencia, entrega de par y recirculación de gases de escape. La electroválvula no se activa en estos márgenes. Las válvulas cierran poco antes del PMS.

El aceite de motor a presión pasa a través de los taladros hasta la cámara de aceite del variador. Las aletas son presionadas por el aceite hasta el tope, el rotor interior arrastra solidariamente al árbol de levas en el sentido de giro del cigüeñal.



Variador del árbol de levas de escape. RalentíLa unidad de mando del motor activa la electroválvula, ésta desplaza el émbolo del variador y el aceite de motor a presión pasa a través de los taladros a las cámaras del variador. El rotor interior arrastra al árbol de levas en sentido contrario al del cigüeñal. Con lo cual las válvulas de escape abren y cierran más temprano. Esta posición se mantiene desde ralentí hasta unas 1200rpm aprox.



Señal árbol de levas de admisión y de escape CLS 350 CGI MB 4318



Composición de los gases de escape funcionando con λ=1

Composición del aire: O2 21% ,N2 78% , Gases nobles 1%La relación de aire y combustible λ (lambda) indica hasta qué punto la mezcla de aire y combustible realmente existente difiere de la cantidad teóricamente necesaria:

λ = Masa de aire teóricamente necesariaMasa de aire suministrada

EL-JET 2 Emisiones contaminantes. Catalizador. Sonda lambda

41



1: Cerámica 2: Electrodos3: Contactos 4: Contactos5: Gases de escape 6: Protección

Sonda lambda de dos puntos LS/LSH (saltos)

La sonda lambda de dos puntos trabaja según el principio NERNST* , un elemento cerámico especial (dióxido de circonio, ZrO2) se vuelve conductor para los iones de oxígeno, a partir de aprox. 350ºC. Si la parte de oxígeno es diferente por ambos lados de la sonda, se produce una tensión eléctrica entre los electrodos de la misma. La proporción de oxígeno en los gases de escape se emplea como medida de la relación aire/combustible.

La tensión entregada alcanza con mezcla rica: (λ<1) 800…1000mVLa tensión entregada alcanza con mezcla pobre:(λ>1) 100mV aprox.Junto con la proporción de oxígeno en los gases de escape la temperatura del cuerpo cerámico desempeña un papel fundamental, a temperaturas inferiores a 350ºC el tiempo de reacción es de segundos, sin embargo a 600ºC reaccionacon un tiempo <50ms.

42



Principio de equilibrio

Con una mezcla rica en los gases de escape, la presión del O2 es menor que la atmosférica. El O2 quiere fluir desde el interior del sensor (atmósfera) hacia los gases de escape. Pero sólo los iones del O2 pueden pasar a través de la cerámica cuando el ZrO2 alcanza su conductividad eléctrica >300ºC.Los iones de oxígeno son átomos que tienen 2 electrones extra.Para formarse un ión, el átomo de oxígeno toma electrones del electrodo interior, quedando el electrodo interior cargado positivamente. El oxígeno puede entonces pasar a través de la cerámica al lado de baja presión.En el otro lado de la cerámica, los iones de oxígeno vuelven a convertirse en átomos neutros por dar los electrones extras al electrodo exterior, el cual se queda cargado negativamente.La diferencia de voltaje entre el electrodo interior cargado positivamente y el exterior cargado negativamente puede ser medido y relaciona para la presión parcial del oxígeno del gas de escape.La mayor diferencia de presión parcial es la mayor diferencia de tensión.

)ln(4 '2

"2

O

O

PP

FTRU •=Ecuación de Nernst

43



Lambda (λ)

Ner

nst V

olta

ge -

Un (

mV

)

Oxy

gen

Par

tial P

ress

ure

- pO

2 (b

ar)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.351.00E-28

1.00E-26

1.00E-24

1.00E-22

1.00E-20

1.00E-18

1.00E-16

1.00E-14

1.00E-12

1.00E-10

1.00E-08

1.00E-06

1.00E-04

1.00E-02

1.00E+00

UspO2

)ln(4 '2

"2

O

O

PP

FTRU •=

ECUACIÓN DE NERNSTU tensión del sensor T temperatura

PO2 presión parcial del oxígeno

R Constante Universal del los Gases

F Constante de Faraday

44

P’’O2

P’2

2

Nernst Voltage USO

ZrO2-2-

2-

HCO2

13V

Gases de escape

Aire de referencia

Elementocalefactor

Electrodoexterior

Electrodointerior

Célula de Nernst


La medida de la relación aire combustible se logra por la comparación del contenido de oxígeno en los gases de escape con el contenido de oxígeno del aire de referencia.Las moléculas de oxigeno del gas de escape serán acumuladas en el electrodo exterior, mientras que la moléculas de oxígeno del aire de referencia serán acumuladas en el electrodo interior.Los iones de O2 fluirán (a través de la célula de Nernst), desde el electrodo que tenga más iones al que tenga menos iones.La correspondiente diferencia de tensión entre los dos electrodos (Tensión Nernst Us) es usada por la unidad como señal del contenido de O2 en los gases de escape (representativa de la relación aire/combustible)




Sonda lambda de dióxido de titanio TiO2. NTK

La sonda lambda de dióxido de Titanio no es directamente un sensor generador de tensión como la sonda lambda de saltos.

Un delgado estrato de dióxido de Titanio (TiO2) presenta una brusca variación de su resistencia interna que depende de la concentración de oxígeno en los gases de escape. El elemento de Titanio debe de estar en contacto con los gases de escape y no necesita contacto con el aire exterior.Estas sondas están alimentadas por la unidad de mando de motor a: 1V ó 5VLa variación de resistencia provoca una caída de tensión en su alimentación, la unidad de mando de motor mide esta caída de tensión

46



100

1000

10000

100000

1000000

10000000

R (Ω)

0.9 1.0 1.1


47



Cables sondas lambda de Titanio (I)

Rojo … elemento calefactor (+)Blanco … elemento calefactor (-)Negro … señal (-)Amarillo … señal (+)

Cables sondas lambda de Titanio (II)

Gris … elemento calefactor (+)Blanco … elemento calefactor (-)Negro … señal (-)Amarillo … señal (+)

La resistencia entre los electrodos desciende con un gas de escape rico ya que más iones libres de oxígeno procedentes del Titanio reacciona con el gas de escape.


48



1 ¿Cuál es la misión de la sonda lambda? Informar a la unidad de control del contenido de oxígeno de los gases de escape

2 ¿Cuando trabaja la sonda Lambda? La sonda Lambda suministra una señal reconocible por la unidad electrónica a partir de una temperatura de 350°C aproximadamente

3 ¿Qué es la contra tensión lambda? ¿Cuál es su valor? La tensión generada por la unidad de control para evaluación de la señal

generada por la sonda lambda. El valor de la contra tensión es 450mV aprox.

4 ¿Cómo se comprueba la contra tensión?Desconectando la sonda lambda y medir en el cable que viene de la unidad

5 ¿Cuáles son las principales diferencias de la sonda lambda de dióxido de Titanio (TiO2)con respecto a la sonda lambda de dióxido de Circonio (ZrO2) ?

La sonda de dióxido de Titanio no entrega tensión, solamente varía su resistencia, y tampoco necesita una referencia del aire exterior

49



Complementariamente al principio de la célula de Nernst (función sonda lambda de dos puntos) existe integrada en la sonda lambda de banda ancha una segunda célula electroquímica, la célula de bombeo. Estas sondas suministran una señal en el campo de 0.7< λ <∞

Sonda lambda banda ancha LSU Sonda lambda a saltos LSH

1-Tubo protector 4-Tubo soporte cerámico2- Cerámica estanqueizante 5-Elemento sensor plano3-Cuerpo de la sonda 6-Casquillo protector

1-Cerámica ZrO2 5-Tubo protector2-Tuerca 6-Soporte cerámico3-Contactos electrodos 7-Contactos calefactor4-Elemento calefactor 8-Carcasa metálica

1-Capas cerámicas con elemento calefactor

1

50



Sonda lambda de banda ancha LSU

1-Capa protectora porosa 2-Electrodo exterior3-Lámina de sensor 4-Electrodo interior5-Lámina canal aire de referencia6-Capa aislante 7-Calefactor8-Lámina calefactora 9-Contactos de conexión


1: Gases de escape 2: Tubo de escape3: Calentador 4: Sistema electrónico de regulación5: Aire de referencia 6: Ranura de difusión7: Célula de Nernst 8 :Célula de bombeo9: Capa de protección 10: Orificio de acceso de gases11: Barrera de difusión

LSU 4Está constituida por la combinación de una de célula de Nernst y una célula de bombeo que transporta iones de oxígeno.FUNCIONAMIENTOLos gases de escape llegan a través del pequeño agujero de acceso de la célula de bombeo a la ranura de difusión (verdadera cámara de medición). Mediante la aplicación de tensión (Up) a los electrodos de platino de la célula de bombeo se puede bombear oxígeno de los gases de escape a la ranura de difusión o viceversa

Para poder ajustar el coeficiente de aire λ en la ranura de difusión, la célula de concentración de Nernst compara los gases en esta ranura con el aire ambiente en el canal de referencia.Con la célula de concentración Nernst, un circuito electrónico en la unidad de control regula la tensión aplicada a la célula de bombeo Up, de manera que la composición de los gases en la ranura de difusión se mantenga cte. en λ=1. Cuando los gases de escape son pobres, se bombea oxígeno hacia fuera (corriente de bombeo positiva). Cuando los gases de escape son ricos se bombea el oxígeno de los gases de escape a la ranura de difusión (corriente de bombeo negativa). Con λ=1 no se ha de transportar oxígeno. La corriente de bombeo es cero

Ip: corriente de bombeoUp: tensión de bombeoUref: tensión de referencia (450mV, corresponde λ=1)Us: tensión sonda




GRIS borne +30

BLANCO mando calefacción

NEGRO 2,95v célula de Nerst

AMARILLO 2,5v

VERDE corriente compensación célula de bombeo

ROJO de bombeo


Canal aire de referencia

Calefacción

Electrodo

Electrodo




1-¿Cuáles son las principales ventajas de la sonda lambda de banda ancha con respecto a la sonda lambda de dióxido de Circonio (ZrO2)?

La sonda de banda ancha es idónea para la regulación lambda en motores de gasolina, motores de gasolina pobres, motores diesel y motores a gas y la regulación lambda se realiza de forma continua.

Regulación lambda con sonda lambda de dos puntos

Regulación lambda con sonda lambda de banda ancha


Correspondencia de colores y pines Sonda lambda Unidad de mando1-Negro célula de Nernst (2.95 voltios) 462- 72Ω con pin 6 de la sonda 343- Gris Borne 304- Blanco mando de la calefacción de la sonda 15- Amarillo masa referenciada a 2.5 voltios 206-Rojo corriente de bombeo 35

En los pines 34 y 35 de la unidad de mando se puedeponer el polímetro (en 4mA) y se ve la intensidad de la célula bombeo.

Pin 6 y masaPin 6 y Pin 5



Para una combustión completa de la mezcla aire - combustible, las proporciones de la mezcla han de encontrarse dentro de la relación estequiométrica. Para la combustión de 1Kg de combustible hay a disposición 14.7Kg de aire

Dióxido de carbono (co2)



Dióxido de Carbono (CO2)





En química se entiende como catalizador a aquellas sustancias que están presentes en una reacción química acelerándola pero sin intervenir en el resultado final.Platino y paladio aceleran la oxidación CO, HC, rodio acelera la reducción NOx



Emisiones de gases antes del catalizador



CO antes y después del catalizador HC antes y después del catalizador



NOx antes y después del catalizador Antes

Después



Ecuaciones de las reacciones en el catalizador de tres vías

Se puede decir como término medio que un catalizador de tres vías consigue una reducción eficaz de los contaminantes de más del 98%


Para que la cuota de conversión del catalizador de tres vías sea lo más alta posible para los tres elementos contaminantes, éstos deben encontrarse en un equilibrio químico. Eso exige una composición de la mezcla muy próxima a λ= 1 ( campo de regulación lambda )

2CO + O2

2C2H6 + 7O2

2NO + 2CO

2NO2 + 2CO

2CO2

4CO2 + 6H2O

N2 + 2CO2

N2 + 2CO2 + O2



Integrador señal Adaptación

75 125-25 +25

21

3

4

secuencia de la función 1 - 4

1 = 2 =

3 = 4 =

Control de funcionamiento sin interrupciones El fallo variable será corregido

Corregido el fallo variable continuamente El fallo variable está presente la adaptación está activa

El límite de adaptación ha sido alcanzado y entra el fallo

Adaptación lambda



Supervisión del catalizador Catalizador de 3 vías

Sonda lambda B1 S1 (delantera)de banda ancha o de dos puntos

Sonda lambda B1 S2 (trasera)de dos puntos

a

a

b

b

La eficacia del catalizador se determina haciendo una comparación de las señales de las sondas lambdas delantera y trasera

OK.

No OK.


10 11




La misión del sistema de ventilación de los vapores de combustible es impedir que se propaguen a la atmósfera los hidrocarburos provenientes de depósito y del sistema de combustible.

La misión de la recirculación de los gases de escape es reducir la formación de los NOx. El gas de escape reconducido , con bajo contenido de oxigeno , causa una bajada de temperatura máximaen la cámara de combustión , conlo que se forma menos óxido de nitrógeno.



¿Qué se consigue con el insuflado de aire secundario La oxidación del monóxido de carbono (CO) y de los hidrocarburos (HC) y adicionalmente acelerar el calentamiento del catalizador

¿Dónde se realiza el insuflado de aire secundario? En el colector de escape

¿En qué condiciones se realiza el insuflado de aire secundario? En la fase de calentamiento del motor, Temperatura inferior a 40°C, desconectándose al aceptar la unida de control la regulación Lambda


EL-JET 2 Inyección directa MED 7.x.x. Sistema de combustible

En los sistemas de inyección directa debemos distinguir los sistemas de combustible:-Sistema de baja presión-Sistema de alta presión

1-depósito 2-bomba eléctrica 3-filtro 4-válvula de cierre 5-regulador de presión (baja presión) 6-bomba de alta presión7-tubería alta presión8-raíl9-sensor de presión raíl10-válvula reguladora de presión11-inyectores.



Baja presión. Bomba de combustible. Válvula de cierre. Regulador de presión.

En condiciones normales la válvula permanece abierta y permite el paso del combustible hacia el regulador de presión.Dependiendo de la temperatura del motor y del refrigerante la válvula es activada y cierra. De este modo se eleva la presión en el circuito de baja entre 5.8-6.8 bares.

La bomba de combustible del depósito impulsa el combustible hacia la bomba de alta presión. La presión de funcionamiento en el circuito de baja presión es de 3 bares

Posición 4 página anterior

El regulador regula la presión en circuito de baja a 3 bares con una membrana y un muelle.



Alta presión. Bomba de alta presión

Carrera aspirante. El émbolo tiene un movimiento descendente, aumenta el volumen en su cilindro y la presión desciende, en cuanto la presión en el émbolo hueco es superior a la del cilindro de la bomba la válvula de admisión abre y permite que el combustible del circuito de baja presión fluya al interior del cilindro.

Carrera de impulsión. El émbolo tiene un movimiento ascendente y aumenta la presión en el cilindro con lo que la válvula de admisión cierra, en cuanto la presión en el cilindro es superior a la del tubo distribuidor, la válvula de escape abre y el combustible es impulsado hacia el tubo distribuidor.



Alta presión. Válvula reguladora.

1: Conexión eléctrica 2: Muelle de compresión3: Arrollamiento 4: Armadura del

electroimán5: Juntas tóricas 6: Orificio de salida7: Bola de válvula 8: Asiento de válvula9: Entrada con tamíz

El arrollamiento magnético es activado por la unidad de control mediante una señal rectangular, de ancho del pulso variable. La bola de la válvula se levanta de su asiento variando así la sección de paso de la válvula.La válvula de control de presión se encuentra cerrada mientras no recibe corriente, para asegurar la presión en el raíl también en caso de fallar la alimentación eléctrica.La válvula incorpora un muelle que limita la presión máxima a 120 bar.



Alta presión. Sensor de presión.

1-Conexión eléctrica2-Circuito de evaluación3-Membrana de acero y

elementos piezorresistivos4-Racor de presión5-Rosca de fijación

Tan pronto como la presión a medir atraviesa el racor (4) y actúa sobre un lado de la membrana, el valor de los elementos piezorresistivos varía a causa de la deformación de la membrana



Alta presión. Inyectores.

Junta de teflón

La función del inyector es dosificar el combustible, pulverizándolo para establecer la mezcla específica de aire y combustible en la zona definida de la cámara de combustiónLa activación de los inyectores se realiza mediante dos condensadores, integrados en la unidad de control del motor que generan una tensión de 50 - 90 voltios.Esto permite conseguir tiempos de inyección bastante más cortos que los aplicables a la inyección en colector de admisión




Tiempo de inyección en mSeg.

Ralentí

Plena carga

Can

tidad

de

inye

cció

n

53,50,4 20

Inyección en colectorBDE



Dispositivo de montaje 0 986 616 097A-0 986 616 098 Mandril de montajeB-0 986 616 099 Anillo de ajuste

A

B





EL-JET 2 Inyección directa MED 7.x.x. Sistema de admisión

El sistema de admisión de aire presenta algunas modificaciones con respecto a los sistemas ME 7.5.10

En los modos estratificado y homogéneo-pobre y en partes del modo homogéneo se acciona la chapaleta y se cierra el conducto inferior de la culata.Al funcionar a cargas y regímenes altos la chapaleta no es accionada con lo cual se encuentran abiertos los dos conductos.



El potenciómetro informa de la posición de las chapaletas a la unidad de mando del motor.

La válvula es activada por la unidad de motor y abre el paso de vacío del depósito de vacío hacía el actuador.

Si falla el potenciómetro de la chapaleta, la válvula o el sensor del servofreno se pasa a modo homogéneo

El sensor de presión del servofreno registra la presión existente en el mismo si esta presión es baja la unidad de mando va cerrando la mariposa hasta establecer la presión suficiente para el servofreno



Modos de funcionamiento

La unidad de mando de motor puede trabajar en modo estratificado(lambda de 1.6 hasta 3), modo homogéneo-pobre (lambda 1.55) y modo homogéneo (lambda 1)



Modo estratificadoEste modo de funcionamiento es utilizado cuando las prestacionessolicitadas por el conductor son mínimas.La combustión se realiza con exceso de aire (mezcla pobre)La mariposa se abre lo más posible. La chapaleta de admisión cerradaLa inyección del combustible se realiza justo antes del momento de encendido, durante la fase de compresión.El par motor es controlado mediante el tiempo de inyección.Mediante el torbellino de aire creado en la cabeza del pistón se origina una mezcla estratificada (capas sucesivas de combustible y aire en la cámara de combustión)

Condiciones para trabajar en estratificado:-el motor se encuentra en régimen de carga y revoluciones correspondiente-no existe fallo de relevante para los gases de escape-la temperatura es superior a 50ºC.-el sensor de Nox está correcto-la temperatura del catalizador-acumulador está entre 250ºC y 500ºC-el depósito de carbón activo tiene una saturación baja



Modo homogéneo-pobre

Este modo de funcionamiento es utilizado en la transición del modo estratificado al modo homogéneoLa mariposa se encuentra lo más abierta posibleLa chapaleta del colector de admisión está cerradaEl combustible se inyecta unos 300º antes del PMS La unidad de motor regula la cantidad inyectada para un factor lambda 1.55La formación de la mezcla dispone de más tiempo hasta el momento de encendido produciéndose un reparto homogéneo en la cámara de combustión.



Modo homogéneo

La mariposa de abre en función de la posición del aceleradorLa chapaleta en el colector está abierta o cerrada el punto operativoEl combustible es inyectado 300º antes del PMSLa formación de la mezcla dispone de bastante tiempo, esto hace que la mezcla se reparta de forma uniformeLa unidad de motor regula la cantidad inyectada para un valor lambda 1


EL-JET 2 Inyección directa MED 7.x.x. Sistema de escape

Al trabajar en modo estratificado y en modo homogéneo-pobre se generan emisiones de Nox que un catalizador de tres vías no es capaz de eliminar, para ello se incorpora un catalizador-acumulador de Nox, que almacena los mismos en los modos estratificados y homogéneo-pobre.



Está situado delante del catalizador acumulador de NOX Informa a la unidad de control de la temperatura existente en el catalizador acumulador de NOX. La unidad de control necesita esta información para:

Cambiar al modo estratificado, pues el catalizador acumulador de NOX sólo puede acumular los óxidos de nitrógeno entre 250°C y 500°C.

Liberar el catalizador acumulador de NOX de las partículas de azufre. Esto sólo es posible cuando el motor está trabajando con mezcla rica y teniendo el catalizador temperaturas superiores a 650°C. Esto se consigue pasando al modo homogéneo y retrasando el ángulo de encendido

Sonda de temperatura de los gases de escape



Catalizador-acumulador de Nox

La constitución del catalizador-acumulador es como la de un catalizador de tres vías pero con una capa de óxido de bario

Acumulación.Los Nox se oxidan en el estrato de platino, formando dióxido nítrico y reaccionan con el óxido de bario formando nitrato bárico.

Regeneración.Se necesitan moléculas de CO, primero se reduce el nitrato bárico a óxido de bario por la reacción con CO, se despide entonces CO2 y monóxido de carbono. Éstos a su vez reaccionan con el platino y el rodio produciendo nitrógeno y dióxido de carbono.



Unidad y sensor de Nox

El sensor de Nox se basa en la medición de oxígeno y se puede derivar del de una sonda lambda de banda ancha

La unidad de control del sensor de Nox procesa las señales del sensor y las transmite a la unidad de control del motor



Determinación del factor lambda

Una parte de los gases de escape fluye hacia la cámara 1, la diferencia de oxígeno entre los gases de escape y la celda de referencia genera una tensión entre los electrodos. La unidad del sensor de NOx mantiene cte. esa tensión a 425mV (λ=1). Si existe diferencia se extrae o introduce oxígeno por la célula de bombeo, la corriente constituye la medida para el valor λ

Determinación del contenido de NOx Los gases de escape exentos de oxígeno pasan de la cámara 1 a la cámara 2, el NOx se disocian en un electrodo especial, produciendo N2 y O2 La unidad regula la tensión en los dos electrodos a 450mV cte. Los iones de oxígeno se desplazan del electrodo interior al exterior, la corriente de la bomba de oxígeno que fluye por ese motivo constituye la medida para determinar el contenido de oxígeno en la cámara 2, relación directa con el contenido de NOx.



Regeneración de los óxidos de nitrógeno



Regeneración de azufre

El azufre acumulado se transforma en dióxido de azufre. Al circular con cargas y regímenes superiores se produce automáticamente la desulfuración, ya que se circula en modo homogéneo y se alcanza la temperatura necesaria.


EL-JET 2 Inyección directa MED 7.x.x. Resumen

1-¿A qué presión trabaja el circuito de baja presión de combustible?A 3bares y a 6.8bares

2-¿A qué presión trabaja el circuito de alta presión de combustible?

Entre 50 y 100 bares

3- ¿Qué componente actúa sobre la presión del circuito de baja?

La válvula de cierre

4-¿Qué es necesario sustituir al desmontar un inyector?

El anillo de teflón

5-¿Qué modos de funcionamiento son posibles en este sistema?

Estratificado, homogéneo-pobre y homogéneo

6-¿Cuál es el inconveniente de trabajar en modo estratificado?

La formación de NOx que un catalizador convencional de tres vías no es capazde reducir


EL-JET 2 Inyección directa MED 9.5.10. Sistema de combustible



CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN

CIRCUITO DE ALTA PRESIÓN

La presión en el sistema oscila entre 1.5 y 6 bar en función del régimen y carga de motor.

En los siguientes estados operativos es necesario aumentar ligeramente la presión, oscilando entre los 5 y 6 bar aprox:

Al parar el motorAntes del arranque del motorDurante la fase de arranque del motor y hasta unos 5 segundos después.

En el circuito de combustible de alta presión se establecen presiones comprendidas entre los 40 bar y 110 bar.

Un valor de corrección a tener en cuenta es la temperatura de motor , limitando el valor máximo de presión con bajas temperaturas o en fase de calentamiento de motor.



Gestiona el funcionamiento de la bomba de combustible lo que permite modificar la cantidad de combustible impelida

en función de la carga y el numero de revoluciones.Además informa al cuadro de instrumentos del nivel de

combustible por medio de un cable convencional.

FUNCION :

EXCITACIÓN :La unidad de control envía una señal de frecuencia fija y ancho de pulso variable para informar a la unidad de la bomba del caudal necesario .La unidad excita la electrobomba de combustible regulando la tensión de alimentación y ajustando el caudal desde 0.6 l/h hasta 55 l/h ( se corresponde con presiones entre 1.5 y 6 bares.

UNIDAD BOMBA DE COMBUSTIBLE



FUNCION SUSTITUTIVA

Si se avería la unidad de control de la bomba la presión de combustible se degrada y se para el motor



El principio de funcionamiento del sensor es el mismo que el de alta presión

La unidad regula la presión en el circuito de baja con la señal que envía a la unidad de bomba y utiliza la información de este sensor como confirmación de la presión.

Si falla la señal la unidad de motor manda una señal a la unidad de bomba para conseguir una presión de baja de 4.5bares



Durante el moviendo ascendente del émbolo el combustible fluye con una presión de aproximadamente 6 bar desde la bomba de alimentación en el depósito, a través de la válvula de admisión hacia la cámara de la bomba

Durante el moviendo descendente del émbolo se comprime el combustible y al superarse la presión existente en el conducto común se impulsa el combustible hacia el tubo distribuidor de combustible. Entre la cámara de la bomba y el conducto de alimentación de combustible existe una electroválvula (Válvula de control de dosificación)

Una vez alcanzada la presión necesaria en el conducto común, la válvula de control de dosificación se abre y evita así que la presión siga aumentando en el conducto común



EXCITACION

VALVULA REGULADORA DE PRESION

La unidad excita la electroválvula con una señal de proporción y ancho de pulso variable .El ancho de pulso modifica la carrera del embolo.La frecuencia es la misma que la del régimen del motor.

FUNCION SUSTITUVA

En caso de derivación a negativo de la señal de excitación , la presión será máxima degradándose por la válvula de descarga ( 120 bar ).En caso de interrupción de la excitación la presión de alta se igualara con la de baja , provocando un empobrecimiento de la mezcla y fallos en el funcionamiento del motor.


EL-JET 2 Inyección directa MED 9.5.10. Sistema de admisión

ADMISION VARIABLE

La unidad de control de motor gobierna el colector de admisión variable mediante

una electroválvula . En reposo se encuentra en recorrido corto

En regimenes inferiores a las 4000 revoluciones, la unidad excita la electroválvula conmutando al recorrido largo.En regímenes superiores la unidad interrumpe la excitación a la electroválvula conmutando al funcionamiento con recorrido corto.



La unidad de control establece la posición de las chapaletas básicamente en función de la carga y de las revoluciones de motor

En ralentí están totalmente cerradas , abriéndose progresivamente desde esta fase hasta medias cargas ( ME 9.5.10 )

Con altas cargas se desactiva el control sobre las chapaletas permaneciendo estas totalmente abiertas.



EXCITACION

La unidad de control excita el actuador con negativo y con una señal de positivo de frecuencia fija ( 1Hz ) y ancho de pulso variable.

FUNCION SUSTITUTIVA

En caso de avería de actuador interrumpe la excitación permaneciendo las chapaletas en posición de reposo.



MODO BASICO

La inyección de combustible se realiza en la fase de admisión . Esto conduce a un llenado homogéneo del cilindro (14,7 : 1).



MODO PARA PRECALENTAMIENTO DE CATALIZADOREl objeto es un rápido calentamiento de catalizador y por otra parte un aumento de par en regímenes inferiores. En este modo se realiza la inyección en dos fases.

La primera se realiza unos 300º antes del PMS, durante la carrera de admisión.La segunda se inyecta una pequeña cantidad de combustible unos 60º antes del PMS

en la carrera de compresión.Esta mezcla quema muy tarde y hace que aumente la temperatura de los gases de

escape logrando que el catalizador alcance rápidamente su temperatura de servicio.



MODO PARA PLENA CARGA

A plena carga para lograr una perfecta homogenización se realiza también dos fases deinyección :La primera fase se realiza a unos 300º antes del PMS en la carrera de admisión inyectando dos tercios de la cantidad total de combustible.En la segunda fase se inyecta la cantidad restante al iniciar la carrera de compresión.Así conseguimos mejorar el desarrollo de la combustión y reduce la tendencia al picado.


IntroducciónEl sistema stop-start es un sistema por el cual se reducen las emisiones de CO2,desconectando automáticamente la alimentación de combustible y parando el motor en las paradas prolongadas en los semáforos o en los atascos.

Este sistema se monta en vehículos con cambio automático y más recientemente en vehículos con cambio manual.

El sistema stop-start está integrado en las funciones de la unidad de control del motor. La función MSA (stop-start) necesita nuevas informaciones con nuevos sensores y la adopción de nuevas informaciones por parte de la unidad de control de motor.

EL-JET 2 Sistema Stop-start


Diagrama de entradas/salidas

Unidad de climatizador automático14

Sensor de posición neutra de la caja de cambios

13

Denominación

Sensor de depresión en amplificador de fuerza de frenado

12

Sensor de posición 10% de embrague11

Sensor de posición 90% de embrague10

Interruptor MSA (BMW) en la consola central

5

Sensor de velocidad de rueda6

Sensor de batería (IBS)7

Sensor de capó delantero8

Sensor de cinturón de seguridad9

Instrumento combinado

Motor de arranque

Unidad de sistema electrónico central

Unidad de control de motor (diesel o gasolina)

4

3

2

1

Index



K-CAN señales a la unidad electrónica

Arranque del motor

Indicador de estado MSA y mensajes de función

Inhibidor de parada y forzado de arranque


Inhibidor de parada y forzado dearranque

Inhibidor de parada y forzado dearranque

Activación desactivación MSA

Desactivación MSA

Forzado de arranque al salir de punto muerto, inhibidor de parada

Forzado de arranque cuando estáparado, inhibidor de parada

Inhibidor de parada

Desactivación MSA


Inhibidor de parada e inhibidor de arrancada

Función

> Sistema electrónico central> Motor de arranque

> Unidad de control de motor> Instrumento combinado

>Sensor de empañado > Unidad de clima

>Sensor de temp. de evaporador>Unidad de clima

> Sensor de giro de rueda> ESP

> Sensor inteligente de Batería IBS> Unidad de control de motor

> Interruptor MSA en consola central> Unidad de clima

> Interuptor de cinturón de seguridad> Unidad Airbag

> Sensor pedal embrague> Sistema electrónico central

> Sensor pedal embrague> Unidad de control de motor

> Sensor de ángulo de volante> ESP/EPS

> Interruptor capó> Sistema electrónico central

> Sensor de presión del amplificador freno> Unidad de control de motor

> Sensor de posición neutra> Unidad de control de motor

Fuente/Recipiente

Señal de arranqueOut

DisplayOut

Señal

Grado de empañadoIn

Temperatura de evaporadorIn

Velocidad de vehículoIn

Posición 10% pedal embragueIn

Posición 90% pedal embragueIn

Cinturón de seguridad abrochado/desabrochadoIn

MSA on/offIn

Estado de la bateríaIn

Cambio de ángulo de volante

Capó abierto/cerrado

Vacío en servo freno

Caja de cambios en puntomuerto/neutro

In

In

In

In

In/Out



Funciones

Condiciones preliminaresEl sistema MSA sólo actuará bajo unas ciertas condiciones.El motor se para si…• el vehículo está parado (velocidad por debajo de 3 Km/h)• el vehículo ha superado los 5Km/h desde la última vez que se paró el motor.• el vehículo ha superado los 5Km/h desde que se puso el contacto.• la caja de cambios está en punto muerto/neutro.• el pedal del embrague no está presionado• el volante no está comenzando a girar.• las revoluciones están aproximadamente a ralentí

El motor es arrancado en respuesta a la acción del conductor si…• La caja de cambios está en posición neutra/punto muerto y el pedal del embrague está

presionado en un 10%• La caja de cambios tiene engranada una velocidad y el pedal de embrague está

presionado en un 90%



FuncionesEl motor es arrancado sin acción del conductor si..

• el vehículo comienza a rodar (velocidad superior a 5Km/h)• la depresión del amplificador de fuerza de frenado baja por debajo de los límites

preestablecidos• el nivel de carga de batería baja por debajo de los límites preestablecidos• el sensor de empañado detecta que el parabrisas comienza a empañarse• la temperatura del evaporador supera los límites preestablecidos y es necesario conectar

el compresor



FuncionesLa función MSA puede estar afectado por agentes externos como la temperatura exterior (La función MSA sólo actuará por encima de 3°C). Puede resultar que la función MSA no esté disponible por periodos de tiempo prolongados cuando la temperatura exterior es muy alta.

La función MSA es siempre activada cuando conectamos por primera vez el contacto y el ciclo de conducción es iniciado. La función MSA puede desconectarse con el botón de la consola central. La función MSA se conectará de nuevo cuando volvamos a conectar el encendido y comience un nuevo ciclo de conducción



Funciones básicas (Ejemplo BMW)Cuando todas las condiciones son satisfechas la función MSA será la siguiente:

El vehículo está en movimiento…

Una velocidad estáengranada…El acelerador estáaccionado…

El motor estáfuncionando…El instrumento combinado indica la hora y la temperatura.



Funciones básicas

El conductor acciona el freno hasta parar el vehículo ...

El conductor coloca la caja de cambios en punto neutro ...... y suelta el pedal de embrague…

El motor se para…El instrumento combinado indica el símbolo de “Stop/start”.



Funciones básicas

El conductor quiere continuar la marcha de nuevo…

Pisa el pedal de embrague…El motor arranca ...

La velocidad adecuada es engranada y el vehículo comienza a rodar. El símbolo de “Stop/start” desaparece del cuadro de instrumentos.




La función MSA será suprimida bajo ciertas condiciones. El motor sigue funcionando aún cuando se realizan las actuaciones pertinentes.

El conductor acciona el freno hasta parar el vehículo ...

El conductor coloca la caja de cambios en punto neutro ...... y suelta el pedal de embrague…

El motor continúa arrancado…El instrumento conbinadoindica el símbolo de “ No Stop/start”.




A la inversa también hay situaciones en las cuales el motor debe ser arrancado aunque el conductor no efectúe acción ninguna para ello.

En los siguientes casos es posible la inhibición de parada o el forzado de arranque:

• Condiciones del motor (sólo inhibidor de parada)• Estado de la batería• Demanda de potencia eléctrica• Requerimientos del climatizador• Presión inadecuada del servo freno• Inadecuada potencia de asistencia de giro (sólo inhibidor de parada)• Por diversos requerimientos (engranada la marcha atrás, movimiento del volante,

deceleración, …)• El vehículo comienza a rodar



Condiciones del motorAdicionalmente a las funciones primarias, se necesitan unas condiciones básicas para que

el sistema MSA comienza su función.El sistema no se activará si tiene:

• El motor con la temperatura por debajo de un cierto nivel (dependiendo del motor, entre 20 y 50°C).

• El filtro de carbón activo para la evaporación de los gases del depósito saturado.• El motor que no gira a revoluciones de ralentí.



Estado de la bateríaEl estado de la batería es un factor fundamental que afecta a las condiciones de la función stop/start. El control del estado de la batería es determinado por el sistema de gestión de energía.

La cuestión que debe resolver este sistema es que durante un tiempo no determinado, el motor no funcionará, por tanto, todo el suministro eléctrico lo entregará la batería.Elsistema calculará cuál es el mínimo nivel absoluto al que puede llegar la tensión y consecuéntemente, forzar el arranque del motor si es necesarioEl sistema de gestión de energía, verificará los siguientes datos:

• Estado de la batería– Nivel de tensión en batería demasiado bajo– Nivel de carga no plausible– Temperatura de batería muy elevada– Tensión de arranque demasiado baja

• La demanda eléctrica del equipamiento del vehículo en uso



Estado de la bateríaLa función MSA responderá al nivel de carga de la siguiente manera:

Función

En la zona roja, el motor es arrancado

En la zona amarilla, el motor no se parará

En la zona verde, la función MSA no tiene límites

3

2

1Index

Si el nivel de la tensión de batería cae a la zona roja posteriormente a la parada del motor, la función MSA arrancaráinmediatamente el motor.



Requerimientos del climatizadorModo calefacciónSi la temperatura del refrigerante es significativamente menor que la que requiere en ese momento la calefacción, el motor no se parará. En modo calefacción, mientras el motor no esta girando, una bomba auxiliar eléctrica es activada. La demanda de activación es mandada desde el climatizador , via bus al sistema electrónica central.

Modo aire acondicionadoEn ciertas situaciones es necesario asegurar que el compresor continúa generando presión para el funcionamiento del ciclo frigorífico, como son para bajar la temperatura y deshumificar el interior del vehículo, en los siguientes casos, el motor no se parará:• Climatizador con el botón de MAX presionado• Aire acondicionado con la máxima velocidad de ventilación y recirculación activa.



Presión del servo freno inadecuadaLa presión del amplificador de fuerza de frenado, es continuamente monitorizada, si es necesario, el motor arrancará automáticamente, por ejemplo si baja de los 500 hPamientras el motor está parado por el MSA.



Dirección asistidaEl motor puede no pararse cuando el volante está efectuando algún movimiento, podría tratarse del movimiento del volante para una maniobra en parado (aparcamiento,…). Sólo cuando no hay movimiento del volante, el motor se parará dándose todas las demás circunstancias para ello. Esta información llega via bus de datos.



Requerimientos de seguridadPara evitar un arranque del motor cuando se está manipulando algún elemento en el compartimento del motor.

Si el capó esta abierto, el MSA se desconecta.Siempre se podrá arrancar con el interruptor de arranque.La reactivación del sistema MSA es posible una vez se cierra el capó, ha sido arrancado el motor y se han superado los 5 Km/h.



Requerimientos de seguridadPara prevenir el arranque automático cuando el conductor esta fuera del vehículo

• Si el cinturón de seguridad del conductor no esta abrochado, el sistema MSA se desconecta. Una vez se abrocha, el MSA se conecta cuando supere el vehículo los 5Km/h.

Precaución: en motor puede arrancar automáticamente aún sin abrochar el cinturón o con el capó abierto si el vehículo supera los 5Km/h.

• Si existe una demanda de arranque, aparece un mensaje en el cuadro de instrumentos

La señal de indicación de cinturón abrochado es enviado a traves del bus de datos desde el sistema de Airbag.



Requerimientos de seguridadPara prevenir que el motor se pare cuando se encuentra el vehículo en movimientoEl motor no se parará si no esta el vehículo por debajo de los 3 Km/h

Para prevenir que el motor arranque con una velocidad engranadaEl motor no se parará si no detecta la posición de punto muerto en los modelos con cambio manual, si el motor ya se ha parado, no arrancará automáticamente al detectar el engrane de una velocidad hasta que se detecte pisado en un 90% el pedal del embrague.



Desactivación automática del sistemaEl MSA puede ser también desactivado por otros sistemas. Esto origina un mensaje de

información en la pantalla del cuadro de instrumentos.

Las siguientes causas desconectan adicionalmente el MSA:• Desconexión del cinturón de seguridad• Apertura del capó delantero• Motor en fase de emergencia• Señal de sensores o informaciones de bus no plausibles• El vehículo es remolcado• La llave no es detectada (Electrónica de confort)



Desactivación automática del sistema MSA

El conductor frena hasta parar el vehículo…

El conductor pone punto muerto…... Y suelta el pedal de embrague...El motor se para...

El conductor desabrocha su cinturón...La función MSA se desactiva, el motor continúa parado...El motor sólo se pondrá en marcha pulsando el interruptor de arranque.



Desactivación por condiciones externas

Si el MSA se desactiva por condiciones externas, por ejemplo por el desabrochado del cinturón de seguridad del conductor, el motor sólo podrá arrancar actuando sobre el interruptor de arranque, y volverá a activar el MSA cuando supere los 5Km/h. Si el conductor no se percatara y presionara el embrague, aparecerá un mensaje en el cuadro de instrumentos



Trayectoria de la señal en el sistema eléctrico

La unidad de sistema electrónico central, en este caso es sólo una unidad subordinada y no realiza ningún cálculo.

Por tanto, la unidad del control de motor, es la encargada de ser la primera en enviar datos sobre el MSA, pasando por la unidad de suministro eléctrico y finálmente recibiendo la información el sistema electrónico central

Adicionalmente para poder arrrancar, también recibe una señal por una línea separada. El sistema electrónico central compara las dos señales recibidas y si están al mismo tiempo, arrancará el motor, si no es así, no arrancará automáticamente y se tendrá que actuar sobre el interruptor de arranque, memorizando la avería



Botón de desactivación de MSALa función MSA puede ser desactivada mediante el botón del sistema. En este caso el leddel botón permanecerá encendido.Cada vez que se pare y se desconecte el encendido, al volver a conectarlo, el sistema MSA se activará

Botón no presionado, MSA activo-> LED off

Botón presionado; el conductor no quiere la función MSA

-> LED on



Botón de desactivación de la función MSA

El conductor frena el vehículo hasta parar...

El conductor pone el punto muerto…... Y suelta el pedal de embrague…

El motor sigue en marcha.



Componentes del MSALa función MSA, integra un completo sistema que interactúa con otros sistemas exteriores,

de los cuales necesita informaciones que recibe via busLos siguientes componentes son necesarios en el MSA:

• Sensores propios– Sensor de presión de amplificador de fuerza de frenado– Sensor de posición de punto muerto– Botón MSA

• Sensores externos por ejemplo:– Sensor de pedal de embrague– Sensor de capó– Sensor de cinturón de seguridad de conductor



Sensor de vacío del servoEL-JET 2 Sistema Stop-start


Para poder asegurar que existe, todo el tiempo, suficiente vacío en el servo para la asistencia del frenado, el servo freno, es verificado continuamente por el sensor de vacío del servo. Este sensor está localizado próximo al amplificador de fuerza de frenado

El sensor de vacío, entrega una señal de tensión proporcional al vacío presente (ver gráfico).

Si hay vacío insuficiente, el sistema MSA arrancaráel motor aún sin acción delconductor.

Sensor de vacío del servoEL-JET 2 Sistema Stop-start


Este sensor está montado en la parte superior de la caja de cambios y detecta la posición neutra o punto superior.Este sensor es de tipo PLCD (permanent-magnet linear contactless displacement).

Sensor de posición de punto muerto en caja de cambios manual



Horquilla de egranajedel cambio

4

Imán permanente3

componente

Sensor PLCD

Unidad de control de motor

2

1

pos.




Al mover la palanca del cambio, la unidad de control del motor detecta la actuación del conductor a través del sensor PLCD.

En función a esta actuación, el sistema MSA distingue varios tipos de funcionamiento:

• Velocidad engranada-MSA en espera • Caja de cambios en punto muerto – MSA activado, el motor arranca si se mantiene pisado en un 10% el pedal del embrague

• La horquilla de engrane se mueve desde el punto muerto – El motor arranca si se pisa el pedal de embrague en un 90%




Pulsador MSA El pulsador MSA puede ser usado para desactivar el sistema. Si se desconecta el contacto, al volver a conectar, el sistema MSA volverá a reactivarse.

La señal del interruptor de MSA es recibida por el sistema de climatizador y pasada al sistema de control de motor.La lámpara indicadora es controlada por el climatizador.



Interruptor de embrague

imagen

Detectado el 90 % de recorrido

Detectado el 10 % de recorrido

2

1Pos.

El sistema MSA recibe dos informaciones del interruptor de embrague:

• 10 % presionado el pedal de embrague• 90 % presionado el pedal de embrague



Interruptor de capóEl sistema MSA dispone de esta información

como factor de desactivación. Cuando se detecta la apertura del capó, se anulan todas las funciones del sistema (no arrancará, no se parará) por razones de seguridad.

El pulsador tiene una posición de taller (workshop mode) que emite la señal de cerrado aún con el capó abierto.

.

Precaución: el motor puede arrancar automáticamente



Interruptor de cinturón de seguridadEl sistema MSA reacciona de diferente forma

dependiendo de si el cinturón de seguridad del conductor está o no abrochado.

El cinturón no abrochado:

• Si el motor esta arrancado, el inhibidor de stop está activo.

• Si el motor está parado, el sistema MSA se desactiva. El motor sólo arrancará con el interruptor de arranque.



Lámpara indicadoraAparte de la lámpara de indicación, hay una serie de indicaciones que el conductor recibe a través del instrumento combinado.



Conceptos de indicaciónLas siguientes indicaciones son usadas por el sistema MSA:

Si el motor puede ser arrancado automáticamente por el sistema, en el instrumento combinado, aparecerá fija esta indicación. Si el conductor desea alguna otra indicación, deberá solicitarla mediante los controles del instrumento combinado.

Si existe un fallo en el sistema MSA, el sistema se desactiva y esta indicación aparece como información

Si el sistema se ha desactivado por seguridad (p.e. cinturón de seguridad del conductor desabrochado ), aparece esta indicación. Si el conductor quiere arrancar el motor, debe hacerlo manualmente.



BateríaEl sistema MSA, trabajará siempre en conjunto con el sistema de control de la energía. El sistema de control de alternador IGR (Regeneración de energía por freno)(BMW) permite diferentes modos de carga y descarga, Aplicando ciclos de carga muy intensos. Estos ciclos de carga y descarga obligan a utilizar baterías de tipo AGM (Absorbent Glass Mat.). Este tipo de baterías, permiten descargas y cargas de alta intensidad sin reducir la vida de la misma.





Integración de la estabilidad del sistema eléctrico.

Como resultado de los ciclos de parada/arranque, el sistema eléctrico puede sufrir variaciones de tensión .

Para garantizar una estabilidad en la tensión, se instala un convertidor DC/DC en conjunto con el sistema MSA.

El convertidor DC/DC suministra la tensión constante al sistema durante los ciclos de arranque.



Diagrama del convertidor DC/DC

Adicionalmente a los terminales de suministro eléctrico, aparecen los terminales de suministro del convertidor DC/DC en la unidad distribuidora de tensión.

Unidad de control de suministro eléctrico

3

Distribuidor de suministro eléctrico4

Componente

Unidad de control DC/DC

Sistema electrónico central (Caraccess system)

2

1Pos.



Control de tensiónEl sensor de batería suministra información de las cargas y descargas y la unidad del convertidor DC/DC aplica la tensión cuando es necesario. Esta aplica la tensión sólo en unas ciertas condiciones (ciclos parada/arranque, tensión por debajo de 10.5 v).

Sistema eléctrico bajo la tensión aplicada por el convertidor DC/DC.

3

Unidad de control DC/DC.4

Distribuidor de suministro eléctrico.5

Componente

Convertidor DC/DC.

Sistema eléctrico normal con diferencias de tensión en función de los consumos/cargas.

2

1Pos.



Unidad de control DC/DCDentro de la unidad de control se encuentra el convertidor DC/DC que, dependiendo de las condiciones, aporta tensión para estabilizar los circuitos eléctricos.

Suministro de tensión del módulo DC/DC

9

Terminal 508

Línea de diagnosis3

Convertidor DC/DC4

Voltage estabilizado5Entrada de tensión sujeta a fluctuaciones

6

Entrada de tensión para test7

Componente

Módulo DC/DC

Interruptor Bypass

2

1Pos.



Terminal 50La aplicación de tensión por parte del convertidor DC/DC (Boost mode) se activa si el terminal 50 es activo y la tensión baja de 10.5 v.

La línea azul representa el progreso de la tensión cuando el arranque es activado. Dependiendo de los factores externos al sistema de arranque, la tensión puede bajar hasta los 7.5 v.

La línea roja muestra la tensiónaplicada por la unidad de control DC/DC.



Gestión de carga inteligente

En los modernos sistemas, y en especial en los sistemas con MSA ó control stop/start, se monta un sistema de gestión de la carga de la batería que adecúa la carga y descarga de la batería a los distintos modos/estados de funcionamiento del motor.

Estos sistemas, forman parte, también de la reducción de CO2 a la que están siendo sometidos los vehículos.

EL-JET 2 Gestión de carga inteligente


El consumo de combustible del motor es reducido gracias al control de carga, recargando la batería en su mayor parte del tiempo en las fases de deceleración del vehículo. Cuando la batería está al 100% cargada, el alternador, no entregará nada de carga y en la mayoría de los casos, no pasará del 80% de la carga durante las fases de funcionamiento del motor.

Gestión de carga inteligenteEL-JET 2 Gestión de carga inteligente


Energía y flujo de información

La función de control de la energía es integrada en la unidad de control del motor. Los componentes del sistema son expuestos en el siguiente esquema.

1 = Alternador2 = Sistema de control de motor3 = Sensor de batería (Intelligent

battery sensor IBS)4 = Batería5 = Línea eléctrica del vehículoRed = Flujo de energía en el

vehículoBlue = Información de flujo de

energía en el vehículo



El sistema de control de motor se comunica con el sensor de batería y con el alternador vía bus de datos. La información del sensor de batería es usada para calcular la carga y la demanda de energía del vehículo.

Energía y flujo de información



Estrategia de carga de las nuevas baterías

Las nuevas baterías, tienen ventajas en cuanto al medio ambiente y diferencias encuanto a su trabajo:

Alto poder de recuperación de energíaRecuperación de energía mínima Recuperación de energía

La máxima capacidad de la batería (AGM), no es nunca alcanzada ya que se dispone de un sistema de estabilidad de tensión.

Niveles de carga mínimos dependiendo de:

• Calidad de la batería.• Diferentes condiciones del medio ambiente, como

la temperatura

El sistema de gestión de energía aporta reducción de consumo y CO2

Ninguna Estrategia CO2

Diferentes niveles de intensidad de carga incluso después de un largo recorrido de conducción

Muy reducida cuando incrementa el nivel de carga

Entrada de corriente

El máximo tamaño de la batería viene determinado por:• Corriente de arranque• Temperatura al arranque• Consumo en reposo

Tamaño de la batería

100% de carga todo el tiempo Objetivo de la carga

Nueva gestión de carga Control de carga convencional



Nivel de carga y control de tensión

En contraste con la carga convencional de la batería, El control de energía evita cargar la batería al 100%, siendo lo más frecuente que esté cargando al 70-80% de su máxima carga, consiguiendo que la batería aumente su vida útil.

Tensión de bateríaUbatt

Tensión de carga, de sistema de control de energía, el margen de trabajo esta entre 12 y 15 voltios, es posible cargar la batería mientras el vehículo circula en modo de retención.

5

Tensión de carga, de alternador convencional, predonina el margen de trabajo de 13 a 15 voltios

4Rango de control de alternador3

Rango de tensión permisible en el vehículo2

Nivel de carga1ExplanationIndex



Modos de funcionamiento

2 - IGR operating statuses

El sistema de control de energía (IGR), tiene tres modos de funcionamiento básicos:

• IGR-Low: El alternador incrementa la tensión durante las fases de marcha por inercia (recuperación de energía) sirviendo como freno para el motor.

• IGR-Medium: En esta fase, se fija un nivel de la batería, no permitiendo el sistema que baje

de este punto (carga parcial del alternador).

• IGR-High: El sistema eléctrico del vehículo se alimenta exclusivamente de la batería (Alternador en giro libre)



TiempotTensión de bateríaUbatt

Estado de carga.SOC

IGR-High: El vehículo estáacelerando, toda la energía eléctrica demandada por el vehículo es entregada por la batería.

4

IGR-Low: El vehículo circula en retención, el alternador carga al máximo, recargando la batería.

3

IGR-Medium: En esta fase, la carga de la batería está dentro del rango de carga de trabajo, se mantiene la carga. El alternador entrega una carga parcial.

2

El nivel de carga de batería es bajo, la batería no cargó en un largo periodo de tiempo. El alternador entrega toda la carga.

1

ExplicaciónPos.

Modos de funcionamientoEL-JET 2 Gestión de carga inteligente


IGR-Low Cuando el alternador carga al máximo, el nivel máximo (SOC S2) puede superarse. El alternador carga al máximo intentando recuperar la máxima energía a la batería, preparándola para una eventual descarga.

IGR-Medium En esta fase, se mantiene la carga, aplicando el alternador la carga suficiente para suministrar tensión al circuito eléctrico del vehículo y mantener la carga de la batería. El nivel de carga no sobrepasará SOC S2.

El sistema de gestión de energía comienza a trabajar por encima de un nivel determinado de carga, hasta aquí, se comporta como un sistema de carga convencional. Corta el suministro de carga cuando se alcanza este nivel. Durante la conducción, la carga se mantiene entre SOC S1 y SOC S2.

ExplicaciónPos.

Modos de funcionamientoEL-JET 2 Gestión de carga inteligente


IGR-LowEl alternador incrementa la tensión al máximo durante la marcha por retención. Esto sólo ocurre cuando el motor gira por encima de las 1000 rpm y el vehículo circula por encima de los 10 Km/h.

El sistema de gestión de energía intenta cargar al máximo posible la batería.

3 - IGR-Low



IGR-Low

Batería – La batería es cargada al máximo posible8IBS – El sensor de batería detecta que la batería comienza a cargarse7Unidad de control de motor-La unidad recibe informaciones del sensor de batería vía bus6Sistema eléctrico- El sistema eléctrico es alimentado por el alternador5Alternador-El alternador genera a la máxima intensidad de salida4Motor-El motor es movido por las ruedas del vehículo a través del cambio de marchas3Inyección de combustible-Los inyectores están en off2Depósito de combustible-No es utilizado combustible1ExplicaciónPos.



IGR-MediumEn esta fase, el alternador suministra la tensión para mantener todo el sistema si la batería se encuentra en el mínimo de carga. Si la batería se encuentra por encima de este nivel, el suministro eléctrico es compartido. De esta forma puede reducir el par que resta el alternador al giro del cigüeñal, por tanto se reduce la cantidad de conbustible utilizado y se reducen los niveles de emisión de CO2. Contínuamente, el sensor de batería indica el nivel de carga, para, de forma continuada variar la tensión de carga de la batería dentro de unos límites que no supongan un esfuerzo adicional al giro del motor. En esta fase se pueden alcanzar niveles de carga de la batería del 70-80%.



IGR-Medium

Batería- La carga de la batería se mantiene8IBS – El sensor detecta el nivel de carga o descarga de la batería7La unidad de control de motor- La unidad recibe información del IBS y controla la carga del alternador6Sistema eléctrico- El alternador suministra la mayoria de la electricidad necesaria 5Alternador – El alternador genera suficiente energía para mantener el suministro eléctrico4Motor- El motor convierte la energía del combustible en energía mecánica3Inyección de combustible- La inyección aplica combustible al motor2

Depósito de combustible- Mínima cantidad de combustible es utilizado1ExplanationIndex



IGR-HighSi tenemos la batería suficientemente cargada, el alternador no cargará, girando en modo libre. Todo el suministro eléctrico es suministrado por la batería hasta alcanzar el límite mínimo de carga.



IGR-High

Battery – La batería está en fase de descarga8IBS – El sensor de batería detecta las variaciones de suministro eléctrico de la batería7

La unidad de control- La unidad de control recibe la información del sensor de batería para reconocer las variaciones de suministro eléctrico

6Sistema eléctrico- El sistema eléctrico del vehículo es mantenido por la batería5Alternador – El alternador sólo estabiliza la tensión en caso de picos de demanda eléctrica4Motor- El motor convierte la energía del combustible en energía mecánica3Inyección de combustible- La inyección suministra combustible al motor2Depósito de combustible- El combustible es utilizado1ExplicaciónPos.


Documents

EL-JET 2 Sistemas Motronic