Da electrónica digital do motor são adoptadas as seguintes funções:
Ao ligar a ignição é efectuada primeiro uma breve injecção em todos os cilindros. A partir da iniciação do processo de arranque, a injecção é efectuada, selectivamente por cilindro, 1 x por ciclo de trabalho (2 rotações da cambota).
O tempo de injecção (ti) resulta do débito básico de injecção na fase de arranque e dos valores de correcção provenientes dos sinais de entrada da temperatura do líquido de refrigeração e do ar de admissão. O comando dos cilindros resulta da posição do sinal do sensor de posição de referência da cambota.
Após algumas rotações do motor (dependendo da posição da árvore de cames e das rotações na fase de arranque), a unidade de comando DME recebe o sinal do sensor de posição das árvores de cames.
Até a posição das árvores de cames ser reconhecida efectua-se, por regra, uma ignição dupla (uma ignição em cada rotação da cambota). Agora é verificado se a atribuição dos cilindros deve ser corrigida.
Se, com o motor em marcha, o sinal do sensor de posição das árvores de cames também não for reconhecido, a ignição dupla mantém-se. No entanto, neste caso não é assegurado que o ponto de injecção se dá no ciclo de trabalho.
O enriquecimento para aceleração é activado sempre que a carga desejada pelo condutor (sinal do potenciómetro da borboleta) e as rotações do motor assim o exijam. Nessa ocasião, dá-se uma injecção intermédia nos cilindros que já terminaram o seu tempo de injecção. Para os cilindros seguintes, prolonga-se o tempo de injecção normal (ti) para o enriquecimento do combustível.
A DME M3.3 possui uma injecção individual de combustível por cilindro CIFI. Por CIFI compreende-se uma activação individual de cada um dos cilindros. Está assegurado que a injecção de cada um dos cilindros termina antes da válvula de admissão abrir. Consegue-se assim uma mistura combustível/ar melhorada e, deste modo, a melhor combustão com consumo de combustível reduzido.
Caso exista um defeito no sistema de ignição ou de injecção, pode desactivar-se individualmente o estágio final de um qualquer cilindro. Estes defeitos também são registados na memória de falhas.
Para cada cilindro existe uma bobina de ignição própria comandada por estágio final, que transmite a alta-tensão (até 32 kV) através do cachimbo da vela de ignição. Deste modo podem comandar-se rápida e independentemente alterações dos pontos de ignição.
Através da supressão das peças rotativas, aumenta a margem utilizável para o comando do ponto de ignição. O sensor da árvore de cames é aplicado para que seja mantida a ordem de ignição correcta.
Com base nos sinais das rotações e de carga, a unidade de comando DME determina o ponto de ignição e emite-o por meio do estágios finais de ignição. Nisto também são tomados em conta outros sinais de entrada, como a temperatura do motor, a temperatura do ar de admissão, a posição da borboleta, os sinais da regulação de detonação e os sinais do comando adaptativo da caixa de velocidades.
Em caso de defeito no sensor de identificação do cilindro (sensor da árvore de cames) comuta-se para a ignição paralela, i. é. em cada rotação da cambota, as bobinas de ignição de cada cilindro são excitadas com os correspondentes pontos de ignição fixos.
Através da monitorização do circuito de ignição são detectadas falhas de ignição, selectivamente por cilindro (autodiagnóstico) e evitados danos no catalisador. As emissões dos gases de escape não podem agravar já que a injecção do cilindro afectado é desligada.
A monitorização do circuito secundário trabalha com um "shunt" (resistência na linha da massa do secundário comum das 8 bobinas de ignição). Em cada ignição, a curva de tensão no shunt é transmitida à unidade de comando.
Se após uma ignição bem sucedida (monitorização do circuito primário, selectiva por cilindro, o.k.) a tensão limite para o reconhecimento de falhas de ignição (5V) não for atingida, o defeito é registado, a luz de aviso de defeito é activada (apenas modelos EUA) e o correspondente estágio final de injecção é desligado.
No motor M60 é montado um novo motor de posicionamento de duas bobinas, isento de desgaste, como válvula de ralenti. A válvula de distribuição rotativa na válvula de ralenti só pode ser comprovada através da excitação por meio de um Tester ou através de um movimento de sacudidela. Não é permitido mover a válvula de distribuição rotativa com o dedo ou com uma ferramenta de recurso, como p. ex. uma chave de parafusos. Desse modo deixaria de estar assegurado um funcionamento regular.
A válvula de ralenti assume várias tarefas sendo assim um componente essencial no circuito do ar de admissão do motor.
Pequenas quantidades de ar parasita, que surgem p. ex. em foles/flanges não estanques ou diferentes aberturas das borboletas, podem ser compensadas através da válvula de ralenti.
Na fase de travão do motor, a válvula de ralenti abre completamente e só fecha pouco antes de atingir o regime de ralenti. Deste modo evita-se um vácuo elevado no colector de admissão e uma emissão de fumos azulados (aspiração do vapor do óleo por meio dos vedantes de válvula).
Ao colocar o motor em marcha, a válvula de ralenti desimpede uma secção transversal de abertura superior à do regime de ralenti. Deste modo, o motor arranca melhor.
A válvula de ralenti possui uma fenda para o regime de emergência que assegura determinadas características do regime de emergência em caso de falha da alimentação eléctrica.
Em viaturas com ASC ou ASC + T, a contribuição da inércia do motor é regulada por meio da válvula de ralenti (função MSR). A válvula de ralenti abre quando existe o perigo das rodas motrizes imobilizarem. Deste modo, aumenta-se o número de rotações e reduz-se a contribuição da inércia do motor.
Um funcionamento prolongado do motor com combustão detonante pode causar danos graves. A detonação é favorecida por:
A relação de compressão também pode atingir valores excessivamente elevados, através de divergências devidas a sedimentações ou de fabrico.
Nos motores sem regulação de detonação, ao configurar a ignição, estas influências desfavoráveis devem ser tomadas em conta, através de uma margem de segurança em relação ao limite de detonação. Assim, tornam-se inevitáveis perdas de eficiência no regime de carga superior.
A regulação de detonação pode evitar o funcionamento detonante do motor. Para o efeito, ela desloca, apenas em caso de perigo de detonação real, o ponto de ignição do ou dos cilindro(s) afectado(s) (selectivo por cilindros) tanto quanto necessário no sentido de atraso. Deste modo, pode configurar-se o mapeamento de ignição para valores de consumo ideais, sem tomar em conta o limite de detonação. Deixa de ser necessária uma margem de segurança.
A regulação de detonação assume todas as correcções condicionadas pela detonação no ponto de ignição e permite, também com combustível normal (índice de octanas de investigação, mínimo 91), um regime de marcha em perfeitas condições.
A regulação de detonação oferece:
O M60 está equipado com um sistema de regulação adaptativa de detonação, selectivo por cilindro. Quatro sensores de detonação detectam a combustão detonante. Os sinais do sensor são avaliados na unidade de comando DME.
O sensor de detonação é um microfone piezeléctrico de ruídos de estrutura. Ele regista o ruído de estrutura e transforma-o em sinais de tensão.
Ao apresentar-se uma detonação, a ignição é atrasada durante um determinado número de ciclos, aproximando-se depois, novamente, de forma gradual, ao valor original. O atraso pode ser regulado individualmente para cada cilindro (selectivamente por cilindro). Assim, só o cilindro realmente detonante é influenciado.
Em caso de avaria do sensor de detonação, produz-se um registo na memória de falhas da unidade de comando DME. Em caso de defeito, o motor é protegido através de um atraso constante do ponto de ignição.
Os 4 sensores de detonação estão fixos com parafusos de 8 mm na câmara da água do bloco do motor, entre ambas as bancadas de cilindros. Os sensores estão posicionados de modo a que cada sensor monitorize os dois cilindros adjacentes.
Como imobilizador de parafusos só é permitido utilizar cola para parafusos. Não devem, em qualquer circunstância, utilizar-se anilhas distanciadoras, anilhas elásticas ou anilhas de aperto dentadas.
O autodiagnóstico da regulação de detonação engloba as seguintes verificações:
A regulação de detonação é desligada, caso se detecte um defeito numa destas verificações. Um programa de emergência assume o comando do ponto de ignição. Simultaneamente produz-se um registo na memória de falhas. O programa de emergência garante um funcionamento não prejudicial, a partir de um índice de octanas de investigação, no mínimo de 91. Depende da carga, do número de rotações e da temperatura do motor.
Através do diagnóstico não se pode reconhecer se as fichas dos sensores foram trocadas. Uma troca dos sensores origina danos no motor. Nos trabalhos de assistência é absolutamente necessário prestar atenção a que os sensores sejam ligados correctamente (consultar Manual de reparação).
De modo a manter a eficiência perfeita dos catalisadores, procura-se conseguir para a combustão a relação ar/combustível ideal (Lambda = 1). Como sensores servem 2 sondas lambda aquecidas (1 por cada bancada de cilindros com o respectivo colector de escape do lado da cabeça do motor = regulação lambda em paralelo) que medem o oxigénio residual contido nos gases de escape e que transmitem os correspondentes valores da tensão à unidade de comando. Aí, caso necessário, a composição da mistura é corrigida em correspondência, alterando-se os tempos de injecção. Em caso de avaria da sonda lambda, o comando é efectuado a partir da unidade de comando DME com um valor de substituição fixo programado (0,45 V).
Visto ser necessária uma temperatura de aprox. 300 graus Celsius para as sondas lambda estarem operacionais, as resistências de aquecimento nas sondas lambda são alimentadas com tensão através de um relé. A excitação do relé é assumida pela unidade de comando DME.
Uma superfície aquecida do sensor de película quente na corrente de ar de admissão é regulada para uma sobretemperatura constante de 180o C relativamente ao ar aspirado. O ar de admissão passante arrefece a superfície aquecida, alterando assim a sua resistência. A corrente de aquecimento, necessária para manter o sobreaquecimento constante, é o valor quantificável para a massa de ar aspirada. A partir desta, a unidade de comando DME calcula o tempo de injecção.
Principais vantagens:
Com o medidor de massa de ar por película quente torna-se desnecessária uma limpeza do sensor por queima após a paragem do motor. Eventuais deposições de sujidade sobre a superfície não influenciam directamente o sinal do sensor, já que a película protectora se limpa a si própria, através da sobretemperatura constante.
O tubo de ventilação do depósito do combustível está ligado a um filtro de carvão activo, no qual são acumulados os vapores de combustível que se produzem no depósito de combustível. O filtro de carvão activo está ligado ao colector de admissão através de outro tubo. Neste tubo encontra-se uma válvula de ventilação do depósito de combustível.
Se a válvula de ventilação do depósito de combustível estiver aberta, será aspirado, devido ao vácuo existente no colector de admissão, ar fresco através do filtro de carvão activo. O ar fresco enxagua o combustível acumulado no filtro e encaminha-o até ao motor para a combustão.
Dado esta mistura introduzida adicionalmente ter uma grande influência sobre a combustão, a válvula de ventilação do depósito de combustível é constituída por uma válvula de retenção e uma válvula comandada electricamente. Sem corrente, a válvula de ventilação do depósito de combustível encontra-se fechada devido à válvula de retenção. A válvula de retenção evita a acumulação de combustível no colector de admissão, estando a viatura estacionada. Com o aumento do vácuo no colector de admissão a válvula de retenção abre-se.
O comando eléctrico (comando do ciclo) depende do número de rotações e da carga. Um ciclo de ventilação (fase de enxugamento) inicia logo que a regulação lambda esteja activa. Após o decurso de um ciclo efectua-se o fecho da válvula durante aprox. 1 min. (fase de repouso).
A correcção pode ser efectuada através da alteração de um valor de adaptação na unidade de comando DME. Esta adaptação de CO pode ser efectuada exclusivamente através do respectivo programa de diagnóstico.
A mistura formada na ala de admissão do ar necessita de algum tempo até que atinja a sonda lambda como gás de escape. Este tempo diminui com o aumento da carga e do número de rotações. Por este motivo, também o tempo de reacção da regulação lambda depende da carga e do número de rotações. Irregularidades da mistura detectadas pela sonda lambda ocasionam também a memorização de valores de adaptação (valores de correcção "aprendidos"). Através das adaptações, a injecção pode já previamente ser aproximada ao valor nominal. Deste modo consegue-se uma redução do tempo de reacção.
Se, por exemplo, em ralenti, os valores básicos de injecção do campo característico DME forem demasiado baixos para manter a mistura combustível-ar ideal, a regulação lambda teria de aumentar constantemente o tempo de injecção. Neste caso é "memorizado" um valor de adaptação, que corrige desde já o valor básico de injecção. A regulação lambda só assume então o ajuste de precisão.
São efectuadas com o motor a trabalhar as adaptações seguintes:
Se a válvula de ventilação do depósito de combustível está aberta, o filtro de carvão activo alimenta adicionalmente o motor com uma mistura inflamável. Este desequilíbrio da mistura detectado pela sonda lambda é quase completamente compensado através do valor de adaptação da ventilação do depósito de combustível.
A adaptação do ar de ralenti é assumida pela válvula de ralenti. Através da quantidade de ar, a válvula de ralenti providencia um regime de ralenti constante.
Quando é reconhecido um regime de ralenti, na fase de repouso da ventilação do depósito de combustível, com base na posição da borboleta, efectua-se em determinados períodos uma adaptação da mistura de ralenti.
Também no regime de carga parcial é efectuada em determinados períodos uma adaptação da mistura. O valor de adaptação determinado é tomado em consideração em todas os regimes de carga parcial.
A sonda térmica do ar de admissão está aparafusada dentro do colector de admissão. Para a conversão da "Temperatura" para um valor de medição de "Resistência" electricamente avaliável pela unidade de comando DME, é utilizado um termistor de precisão (resistência NTC).
A sonda térmica do ar de admissão não é necessária para a correcção do tempo de injecção, já que a temperatura do ar de admissão na medição de massa de ar é automaticamente tomada em consideração. A sonda térmica do ar de admissão (NTC-I) em combinação com a sonda térmica do líquido de refrigeração (NTC-II) são necessárias durante o processo de arranque. Os valores das resistências de ambas as sondas fornecem a informação precisa para a formação do tempo de injecção. Deste modo, evitam-se especificamente problemas do arranque a quente.
Durante o processo de arranque, a coluna de ar no medidor de massa de ar pode oscilar. Por este motivo, o valor de saída do medidor de massa de ar não pode ser utilizado como valor correcto para o tempo de injecção.
Durante o processo de arranque toma-se por isso, até a um limite do número de rotações livremente programável, as sondas térmicas como valor quantificável.
A entrada do sinal da velocidade de marcha (Sinal V) é necessária na unidade de comando DME para várias funções.
Nas viaturas com ASC encontra-se montada adicionalmente uma borboleta adicional com motor de posicionamento e uma unidade de comando ADS (comando independente de borboleta).
O controlo ASC/MSR (controlo da contribuição da inércia do motor) é efectuada através das funções subsequentes:
Para o comando das funções ASC necessárias no interior da DME M3.3 ou da avaliação das rotações do motor é necessária a seguinte interface ASC-DME:
Designação |
Unidade de comando DME |
Unidade de comando ABS/ASC |
|---|---|---|
Regulação do ponto de ignição |
Pino 82 |
Pino 77 |
Desactivação da ignição |
Pino 83 |
Pino 81 |
Aumento do regime de ralenti |
Pino 62 |
Pino 18 |
Sinal das rotações |
Pino 20 |
Pino 47 |
Valor real das borboletas |
Pino 11 |
Pino 20 |
Conforme a extensão da patinagem, a unidade de comando DME recebe as informações da unidade de comando ABS/ASC. Qual a regulação ou combinações de regulações que serão efectuadas pela unidade de comando DME é determinado pela unidade de comando ABS/ASC. O tempo máximo de entrada dos sinais nas interfaces é inferior a 2 segundos. Caso uma ou várias entradas permaneçam mais que 2 segundos é registado um defeito na memória de falhas e o ASC desligado.
A função ZA (desactivação da ignição) para a DME M3.3 corresponde à função já existente dentro da DME M1.1, M1.2 e 1.7 para motores M30 e M70.
Se o aumento do número de rotações do ralenti e a desactivação da ignição forem activados simultaneamente ocorre além da regulação das borboletas uma desactivação da ignição e uma interrupção da injecção. A desactivação da ignição produz-se durante no máximo 2 segundos.
De modo idêntico à função da DME M1.7 é efectuada, em caso de solicitação ASC, uma regulação do ponto de ignição no sentido do atraso.
Através da abertura da válvula de ralenti é executada a função MSR (controlo da contribuição da inércia do motor) na marcha com efeito de travão do motor, através da DME. Quando o sinal se encontra presente, a válvula de ralenti é mais aberta de modo a baixar a contribuição da inércia e a evitar um fugir das rodas traseiras. Adicionalmente, a DME suprime o corte de injecção, para que o motor não morra.
Quando uma viatura com ASC entrar na faixa de regulação, a unidade de comando ABS/ASC transmite os respectivos sinais à unidade de comando DME (consultar Funções do ASC). Para além da regulação do ponto de ignição ou desactivação da ignição da unidade de comando DME, a unidade de comando ADS pode fechar a borboleta adicional para uma redução das rotações do motor. Para poder decidir a amplitude da variação da borboleta adicional, a unidade de comando ADS recebe o valor real das borboletas da borboleta DME. Através do motor de posicionamento ADS varia-se eventualmente a borboleta adicional em oposição ao pedido do condutor (acelerador).
Através da entrada DWA, a viatura encontra-se protegida contra roubos. A entrada está activa com o sinal High aplicado.
A protecção anti-roubo está activa até um determinado limite de rotações. Através da consulta do número de rotações evita-se que a viatura seja levada a parar, em caso de um defeito no display multi-informativo MID ou no DWA.
Abaixo deste limite de rotações, a protecção anti-roubo é activada quando está presente o sinal High. Neste caso, a DME M3.3 não permite a colocação em marcha do motor. Neste estado, não é possível um arranque do motor por reboque (empurrão).
Para o tratamento posterior dos gases de escape é utilizada uma bomba de ar. Esta bomba de palhetas celulares é accionada mecanicamente através de uma correia trapezoidal. O suporte para a bomba de ar encontra-se fixo no compressor do ar condicionado.
A insuflação é efectuada através de tubos flexíveis e tubos para um canal longitudinal na culassa e dai para os canais de escape.
Duas válvulas de retenção e uma válvula de bloqueio evitam que os gases de escape refluam para a bomba de ar. A válvula de bloqueio accionada pneumaticamente é comandada com uma válvula de comutação eléctrica. O sistema é comutado de acordo com a necessidade através de uma embraiagem electromagnética.
O canal CAN (Controller Area Network) é um sistema de canais de transmissão série, no qual todas as estações ligadas têm os mesmos direitos, i. é. qualquer unidade de comando pode emitir, bem como receber. Dito de forma simples, as unidades de comando ligadas podem "conversar" e trocar informações mutuamente através das linhas.
Através da estrutura linear da rede, o sistema de canal, em caso de avaria de uma estação, continua disponível para todas as outras estações. A ligação é constituída por duas linhas de dados (CAN_L e CAN_H), que são protegidas contra perturbações mediante uma protecção (CAN_S).
Através deste sistema encontram-se actualmente interligadas as unidades de comando AGS e DME. A integração de outras unidades de comando está prevista.
Os equipamentos interligados devem dispor da mesma versão CAN. É possível verificar a versão CAN através do interface de diagnóstico. Na página de identificação da correspondente unidade de comando ligada no canal CAN é indicada a versão CAN (índice de canal).
As seguintes informações são trocadas através do CAN com o comando electrónico da caixa de velocidades adaptativo AGS: